检索结果-南通市图书馆

作者：王琪南京航空航天大学

学位级别：硕士

车辆耐碰撞性能指标在乘用车领域,尤其在家用汽车的安全性能评价标准中占有重要地位,吸能盒也是车辆低速碰撞吸能系统的重要组成部分。在车辆碰撞工况中,吸能盒的吸能效果不仅关系着车身前部结构件的损坏程度,对于整车车身结构的稳定性... 详细信息

车辆耐碰撞性能指标在乘用车领域,尤其在家用汽车的安全性能评价标准中占有重要地位,吸能盒也是车辆低速碰撞吸能系统的重要组成部分。在车辆碰撞工况中,吸能盒的吸能效果不仅关系着车身前部结构件的损坏程度,对于整车车身结构的稳定性也起相当大的作用。传统吸能盒为了实现车辆轻量化设计的目标,通常对吸能盒内部进行镂空处理。镂空结构设计的吸能盒能够改善部件的轻量化特征,但该设计下的吸能盒在面对车辆低速碰撞工况时,只有吸能盒外部薄壁壳用于缓冲、吸收碰撞冲击,总体结构吸能表现一般。为了提高家用汽车的耐碰撞性能,在汽车碰撞事故中能够为乘客与驾驶员提供更好的保护,实现车辆部件结构优化以及车身轻量化指标,本文提出了一种新型功能梯度负泊松比(FGNPR)吸能盒,主要研究内容如下:首先,将负泊松比结构以及功能梯度设置应用至吸能盒。将负泊松比结构安装至吸能盒内部作为填充内芯,建立负泊松比(NPR)吸能盒,并将此填充内芯从前到后纵向划分为三个相同模块。基于双箭头型负泊松比单胞结构进行参数建模并建立新型负泊松比功能梯度吸能盒有限元模型。结合RCAR规程要求,对所建立的模型进行刚性墙100%正面碰撞分析和验证。其次,以吸能盒整体溃缩位移量、吸能盒末端加速度、吸能盒比吸能三个性能评价指标,构建正交试验对吸能盒的五个组成模块——两个吸能盒外壳壁结构以及吸能盒纵向划分的三个内芯结构进行灵敏度分析。筛选出对吸能盒结构性能评价指标影响较大的各个变量因素,为后续吸能盒整体结构的近似模型搭建以及目标优化设计提供了理论基础。再次,利用最优拉丁超立方试验设计方法对吸能盒结构厚度参数进行数据采样并建立近似模型。采用NLPQL、ASA两种单目标算法以及NSGA-Ⅱ、NCGA两种多目标算法对近似模型进行优化求解。利用单目标优化算法分析内芯纵向三模块对吸能盒各个评价指标的影响,并构建单目标Pareto解集库;利用多目标优化算法补充寻求功能梯度最优设置Pareto解集。最后,对运用四种优化算法所得的Pareto最优解集运用标准边界交叉法进行搜索半径寻优,将所得最优解数据组带入吸能盒模型,比较优化后吸能盒、NPR吸能盒、传统吸能盒三者的碰撞指标表现,并将三组不同类型吸能盒放入整车模型进行B柱加速度指标验证。本文将负泊松比结构以及功能梯度设置引入吸能盒的设计之中,研究结果可对汽车吸能盒系统的开发与探索提供一定的理论参考与支持。

关键词：负泊松比结构吸能盒正面碰撞功能梯度设计优化设计

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功能梯度类金刚石薄膜的脉冲激光制备

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金属热处理学报 2000年第2期21卷 57-63页

作者：魏秋明 J.Sankar J.Narayan NSF Center for Advanced Materials and Smart Structures Department of Materials Science and Engineering

长期以来 ,高质量的纯类金刚石薄膜的成功制备一直受其巨大内部压应力的阻碍 ,因为这种压应力导致严重的附着问题。厚度大于 50 0nm的类金刚石薄膜中的压应力常使薄膜与基体剥离。作者采用功能梯度的设计概念 ,应用准分子脉冲激光沉积方... 详细信息

长期以来 ,高质量的纯类金刚石薄膜的成功制备一直受其巨大内部压应力的阻碍 ,因为这种压应力导致严重的附着问题。厚度大于 50 0nm的类金刚石薄膜中的压应力常使薄膜与基体剥离。作者采用功能梯度的设计概念 ,应用准分子脉冲激光沉积方法 ,成功制备了厚度超过 1 0 μm的高质量类金刚石薄膜。薄膜中的SP3碳原子含量超过 6 0 %。纳米硬度测试表明 ,薄膜的弹性模量高达 50 0GPa ,纳米硬度高达 6 0GPa ,薄膜与基体间附着良好。证明功能梯度的设计概念可以用于制备较厚的超硬类金刚石薄膜。

关键词：类金刚石薄膜功能梯度设计准分子脉冲激光沉积

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基于三周期极小曲面的SLM成形夹芯结构研究

基于三周期极小曲面的SLM成形夹芯结构研究

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作者：张馨月重庆大学

学位级别：硕士

夹芯结构是一种轻质高强的新型多功能复合材料,且集热交换、抗冲击、能量吸收、电磁屏蔽等多功能性于一身,在航空、航天、船舶、交通等多种领域得到了广泛的应用。其芯部结构设计对它的成形性和力学性能有着至关重要的影响。传统的金属... 详细信息

夹芯结构是一种轻质高强的新型多功能复合材料,且集热交换、抗冲击、能量吸收、电磁屏蔽等多功能性于一身,在航空、航天、船舶、交通等多种领域得到了广泛的应用。其芯部结构设计对它的成形性和力学性能有着至关重要的影响。传统的金属夹芯结构往往采用周期性点阵多孔结构作为其芯部材料,但由于节点处应力集中易发生破坏,需要对其进行复杂的优化设计。基于三周期极小曲面（Triply Periodic Minimal Surfaces,TPMS）的数学方法,能够通过简洁的参数化曲面方程直接生成具有平滑曲面的多孔结构,因此可以大大提高结构设计的效率。此外,传统的夹芯结构制备工艺不仅工序繁多,且难以精确地加工出具有复杂内部结构的零件。选择性激光熔化（Selective laser melting,SLM）工艺作为一种典型的增材制造技术,摆脱了刀具和模具的限制,通过根据零件的切片轮廓数据控制激光逐层扫描熔化金属粉末,能够得到具有复杂几何形状的成形件,大大提高了结构设计的自由度,且成形件具有良好的精度和力学性能。因此,SLM技术在多孔结构和夹芯结构的制备中都得到了应用。本文将TPMS方法应用于夹芯结构的芯部设计,对其SLM成形性以及成形件的力学性能和能量吸收能力进行了研究。首先,分别采用以金刚石晶胞为原型引入节点半径优化的传统点阵结构设计方法和基于三周期极小曲面方程的TPMS结构设计方法建立了两种均匀夹芯结构模型,并使用SLM技术制备了三种单元尺寸不同的夹芯结构样件。通过实验方法,探究了二者的成形性及力学性能,以及不同的芯部结构单元尺寸对其性能的影响。证明了TPMS设计方法建立的金刚石夹芯结构的性能与引入节点优化的金刚石点阵夹芯结构相媲美,揭示了二者的成形性和力学性能随单元尺寸变化的关系。其次,在金刚石TPMS方程的基础上引入不同形式的系数函数,提出了三种单元尺寸梯度夹芯结构设计,通过控制面芯结合处单元尺寸的大小,降低热量累积效应及翘曲变形对夹芯结构面板下表面质量的不良影响。最后,通过形貌观察、粗糙度检测以及压缩试验对本文设计的三种单元尺寸梯度夹芯结构样件的SLM成形性、力学性能和能量吸收能力展开了研究。实验结果表明,夹芯结构的成形性主要与面芯结合处的单元尺寸大小有关,而力学性能和破坏形式则会受到单元尺寸及其变化率的影响。

关键词：夹芯结构三周期极小曲面选择性激光熔化功能梯度设计力学性能

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UHPC防护工程材料研究进展

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防护工程 2023年第1期45卷 1-7页

作者：赖建中何勇任辉启南京理工大学工程安全防护技术研究所军事科学院国防工程研究院

现代战争对防护工程材料性能提出了更高要求。超高性能混凝土(UHPC)作为一种高强度的建筑材料，其抗压强度大于150 MPa,抗折强度大于30 MPa,同时具备抗多次打击能力，相较于普通混凝土其防护性能提升巨大。介绍了UHPC材料在对抗多次冲... 详细信息

现代战争对防护工程材料性能提出了更高要求。超高性能混凝土(UHPC)作为一种高强度的建筑材料，其抗压强度大于150 MPa,抗折强度大于30 MPa,同时具备抗多次打击能力，相较于普通混凝土其防护性能提升巨大。介绍了UHPC材料在对抗多次冲击、侵彻、爆炸和侵爆耦合条件下的防护性能及UHPC材料的防护机理。为进一步提高UHPC材料的抗侵彻性能，提出功能梯度设计方法，使用高强骨料和纤维对UHPC材料进行梯度强化，并从实验方法、数值仿真、理论研究等3个方面概述功能梯度UHPC的设计理念和研究进展。

关键词：超高性能混凝土多次冲击侵彻爆炸功能梯度设计

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功能梯度超高性能水泥基复合材料弯曲性能研究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第6期 100-103页

作者：高健洲包嗣海建华建材科技(广东)有限公司广东中山528429 广州大学土木工程学院广东广州510006

以超高性能水泥基复合材料(UHPCC)为基础,研究了不同层数的功能梯度超高性能水泥基复合材料(FGUHPCC)的抗弯性能。通过FGUHPCC的四点弯曲试验,研究了单层和双层UHPCC梁的等效抗弯强度和相应的挠曲能力,结合DIC技术讨论了不同试件在不同... 详细信息

以超高性能水泥基复合材料(UHPCC)为基础,研究了不同层数的功能梯度超高性能水泥基复合材料(FGUHPCC)的抗弯性能。通过FGUHPCC的四点弯曲试验,研究了单层和双层UHPCC梁的等效抗弯强度和相应的挠曲能力,结合DIC技术讨论了不同试件在不同阶段(LOP、MOR)的弯曲能力。结果表明,功能梯度设计有助于提高试件的抗弯能力和断裂韧性;与单层的UHPCC相比,FGUHPCC具备更优的耗能能力,更复杂的裂纹发展。建议在进行此类构件设计时,在条件允许的情况下可以进行功能梯度设计,以节省成本。

关键词：功能梯度设计弯曲性能超高性能水泥基复合材料

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集成梯度隔热材料和多层陶瓷基复合材料的多孔夹芯板结构的热防护系统

集成梯度隔热材料和多层陶瓷基复合材料的多孔夹芯板结构的热防护...

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2018年全国固体力学学术会议

作者：王秀武韦凯湖南大学机械与运载工程学院工程力学系

目前集成式热防护系统(ITPS)通常在设计时采用单层金属夹芯板和均质隔热材料组成,这种设计的隔热效果有限,并有屈曲失效的高分险。相比之下,我们设计的的ITPS采用梯度隔热夹芯材料和多层陶瓷基复合材料的多孔夹芯板结构相组合的方式,既... 详细信息

目前集成式热防护系统(ITPS)通常在设计时采用单层金属夹芯板和均质隔热材料组成,这种设计的隔热效果有限,并有屈曲失效的高分险。相比之下,我们设计的的ITPS采用梯度隔热夹芯材料和多层陶瓷基复合材料的多孔夹芯板结构相组合的方式,既可以提高热防护性能,又可以提高隔热结构的抗弯曲强度。结果表明,与填充均质隔热材料的ITPS相比,填充特定梯度顺序隔热材料的ITPS在热载荷作用下,其下面板的温度最高值更低并且温度分布均匀性更好。结果证明按特定顺序填充梯度分层隔热材料可以有效地提高ITPS的隔热性能。此外,将填充在ITPS中的夹芯材料按密度和导热系数由小到大的顺序排列,其隔热效果要比与其顺序相反的ITPS的隔热性能好。此外,通过在ITPS中集成多层夹芯板的方式,可以显著提高抗弯曲强度和底面板的温度分布均匀性,并可以有效地降低底面板温度,以上结果表明该设计可以抑制ITPS的热短路效应。此结果提供了一种具有发展前景并可以广泛应用于高超音速飞行器上的提高ITPS的防隔热性能和机械性能的方法。

关键词：陶瓷基复合材料夹芯板结构热防护系统功能梯度设计有限元分析

来源： cnki会议评论

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