一、复合材料的仿真设计方法的构思（论文文献综述）
李中原[1]（2021）在《高压直流电缆附件三元乙丙橡胶绝缘改性与电气性能研究》文中提出高压直流电缆附件是直流输电系统的重要设备。在直流电压下,附件内电场分布取决于附件绝缘与电缆本体绝缘交联聚乙烯（XLPE）的电导率,且电导率与温度密切相关,这使得电缆附件内容易出现电场局部集中,影响直流输电系统的安稳运行。本文以三元乙丙橡胶（EPDM）电缆附件绝缘为研究对象,分别通过无机粉体填充和有机化合物接枝改性的方法改善EPDM的直流介电性能,使其电导率与XLPE合理匹配,实现附件内电场均匀分布,保证附件绝缘具有更大的绝缘裕度,进而提高电缆附件的长期工作稳定性。采用溶胶凝胶和高温煅烧制备钛酸铜钙（CCTO）粉体,再经过熔融共混和热压成型制备高分散且低填充量的CCTO/EPDM复合材料,对其电导率和击穿强度以及介电特性进行测试分析。结果表明:CCTO/EPDM复合材料的电导率随CCTO填充量增加而明显升高,并随电场强度的升高呈现明显非线性变化。热刺激电流（TSC）测试结果证明填充CCTO可降低EPDM材料中电荷陷阱的能级和密度,提高载流子迁移率。CCTO/EPDM复合材料的相对介电常数和损耗随着CCTO填充量增加而明显增大,而直流击穿强度略有下降。通过有限元法电场模拟结果表明8vol.%CCTO/EPDM复合材料与XLPE的电导率匹配程度最高,能够有效缓解附件内电场局部集中。首次尝试应用极性小分子和辅助交联剂分别对EPDM进行接枝改性,通过调节局域电子态分布来改善EPDM的直流介电性能。按照第一性原理方法计算电子能态密度和功能基团解离能遴选出最有效的极性小分子和辅助交联剂,并结合热刺激电流（TSC）测试结果分析这两种有机分子改性EPDM的电导特性及载流子输运机理。结果表明:可接枝的小分子油酸甘油酯（GMO）中羟基基团解离能较低,在高电场下通过解离产生的离子载流子提高了EPDM电导率;辅助交联剂N,N’-间苯撑双马来酰亚胺（N,N’）分子中苯环与马来酰亚胺结构形成较大的电子离域空间,可有效提高载流子迁移率。GMO和N,N’接枝后引入的浅陷阱缓解了因电导率升高导致的EPDM击穿强度的大幅度降低。电场模拟结果表明两种有机分子改性EPDM与8vol.%CCTO/EPDM均化附件内电场分布的效果相近,而且有机分子接枝量少,不影响材料的工艺性能,对耐电强度负面影响较小。选择4-乙烯基氧基苯乙酮（VPE）和4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮（AOHBP）芳香酮类电压稳定剂作为另一类有机分子,对VPE和AOHBP的可接枝性进行了红外表征,并系统地研究了VPE和AOHBP对EPDM的电导特性、耐电树性能以及直流击穿强度的影响规律及机理。发现VPE和AOHBP在热交联过程中可通过自由基加成反应接枝到EPDM分子链上;并且二者能够有效抑制无定形聚合物EPDM的电树枝引发与生长,提高EPDM在不同测试温度下的直流击穿强度。其机理是VPE和AOHBP具有较高的电子亲合能和较窄的电子能隙,能够以非电离的形式吸收高能电子的能量并以非俄歇的方式释放;同时VPE和AOHBP分子中苯环基团具有较高的原子振动频率和载流子俘获截面,可有效降低高能电子的动能。VPE接枝后增加了EPDM的深陷阱深度,抑制材料体系中载流子输运,导致EPDM的电导率下降,因此VPE为电导抑制型电压稳定剂。而AOHBP接枝后降低了深陷阱密度,增大了浅陷阱密度,有效地提高EPDM的电导率和电导非线性,所以AOHBP为电导增强型电压稳定剂,可以显着改善附件内的电场分布。特别是AOHBP接枝后具有优异的耐迁出性,其提高EPDM材料电导率和击穿强度的作用能长期高效地保持。
李海青[2]（2021）在《基于逻辑器件网络缠绕工艺多参数控制系统设计与应用》文中认为缠绕工艺是当前复合材料制备应用较为广泛的一项制造技术。凭借在筒形类基础构件制造中的独特优势,在航空、航天等高科技领域中得到广泛应用。复合材料缠绕制品的性能不仅取决于材料自身,更取决于成型过程中工艺参数的选取与控制。如果工艺参数的控制较差,会导致制品难以达到所需的性能要求,最终影响成型制品的力学性能。因此,对复合材料缠绕过程中工艺参数进行精准控制,有利于保证缠绕制品的力学性能。首先,论文从预浸带缠绕工艺参数对制品性能的影响入手,以预浸带缠绕成型工艺的实际应用为研究背景,将缠绕工艺参数的控制作为研究对象。设计基于可编程逻辑控制器（PLC）对缠绕工艺参数进行网络化控制的多参数控制系统。使用西门子S7-1215 PLC、工控机与触摸屏,基于PID控制算法,通过分析工艺参数的特点与实际需求,实现对参数的闭环控制以确保参数控制达到所需的控制要求。其次,控制系统基于分布式设计原理,使用三个PLC进行网络控制、并联工作,能够有效提高CPU的运行速度,有利于功能的扩展,使系统模块化、体系化。整个PLC网络控制系统基于TCP/IP与OPC协议,进行设备之间,设备与上位机之间的网络通信。运用上位机进行参数辨识,建立模糊PID控制器对PID参数进行修正与求优。使用PLC进行工艺参数过程控制,利用HMI对系统的运行进行整体监视与控制。最后,使用小型缠绕装置对控制系统的控制效果进行实验验证。实验结果表明,基于PLC网络的多参数控制系统,使用经模糊PID控制器进行修正后的PID参数进行缠绕工艺参数过程控制,具有参数波动小、控制稳定等优点。能够满足工艺参数的控制要求,并使控制系统的自动化与智能化程度进一步提高,对于今后多参数控制系统的设计具有一定借鉴意义。
王志鹏[3]（2021）在《应力波导致的复合材料板振动屈曲》文中提出复合材料板因其优异的力学性能和可设计性而被广泛应用于各类工程和民用领域中,其屈曲问题的研究一直都受到广大学者关注。目前关于复合材料板静力屈曲问题的研究已较为充分,但动力屈曲的研究仍充满挑战。本文研究了阶跃荷载作用于复合材料板的屈曲行为,研究内容主要包括:（1）基于Kirchhoff薄板理论,考虑应力波效应,分析受阶跃荷载作用的复合材料薄板的振动屈曲问题。首先,利用Hamilton原理建立考虑应力波效应的复合材料薄板的振动屈曲控制方程,将满足边界条件的振型函数和初始几何缺陷函数代入到复合材料薄板的振动屈曲控制方程中,根据屈曲发生的条件,推导出不同边界条件下复合材料薄板受阶跃荷载的临界屈曲荷载表达式,并讨论了不同边界条件、铺层角度、铺设厚度、铺层层数、模态阶数取值、临界长度、振型函数初相位和初始几何缺陷对受阶跃荷载的复合材料薄板临界屈曲荷载的影响。经算例分析可知:复合材料薄板的屈曲临界载荷随临界长度增大、铺设厚度减小、初始几何缺陷系数增大、振型函数初相位减小而减小。此外,复合材料板的各层铺层角度与荷载作用方向夹角越小,其屈曲临界载荷越大,当板的对称铺设层数达七层时,其临界荷载趋于稳定。（2）基于Reddy高阶剪切理论,考虑应力波效应,分析受阶跃荷载作用的复合材料中厚板的振动屈曲问题。利用Hamilton原理建立考虑应力波效应的复合材料中厚板的振动屈曲控制方程,将满足边界条件的振型函数和初始几何缺陷函数代入到复合材料中厚板的振动屈曲控制方程中,得到含复合材料中厚板发生振动屈曲临界荷载的齐次线性微分方程组。根据屈曲发生的条件,通过求解方程组可以得到复合材料中厚板临界长度和临界屈曲荷载的关系。经算例分析讨论了复合材料中厚板振动屈曲临界荷载与临界长度的关系,并与经典薄板理论得到的结果相比较。结果表明:Reddy高阶剪切理论条件下复合材料中厚板的临界屈曲荷载和临界长度关系与薄板理论得到的结果趋势相似,但Reddy高阶剪切理论条件下板的屈曲临界荷载更小,而且应力波能更早传播到非敏感区而趋于稳定,且边界条件对复合材料中厚板的影响规律与复合材料薄板相似。
刘蓓蕾[4]（2021）在《基于电热耦合的大型水轮发电机定子线棒端部电场仿真及优化》文中提出大型水轮发电机的额定电压等级不断提升,单机容量不断增加,这对电机整体绝缘系统提出了更高的要求。由于电机的定子线棒端部电场分布非常集中,是最容易产生局部放电的位置,定子线棒绝缘问题也是电机损坏主要原因之一,如何降低定子线棒端部的电场强度延长电机寿命,成为了亟待解决的问题。本文利用COMSOL Multiphysics软件对水轮发电机定子线棒端部进行参数化建模,将线棒导体产生的焦耳热设为热源,调用传热模块,使用电-热耦合物理场来研究仿真对象。在防晕层材料的选取上,选用了环氧树脂/碳化硅非线性复合材料,并在防晕层增加了搭接结构。通过对定子线棒参数进行分析,分别探究防晕层搭接长度、防晕层厚度、主绝缘厚度、防晕层导热系数、主绝缘导热系数、防晕层温度系数、防晕层非线性系数和三段防晕层电导率搭配对线棒表面电场分布和体积损耗密度的影响。最后使用遗传算法对线棒进行多参数寻优,得到线棒设计的最佳搭配方案,并在3倍额定电压下验证方案可行。当防晕层厚度在0.1-0.9mm的范围内,防晕层厚度越大,线棒表面体积损耗密度和温度越小,随着防晕层厚度的增加,最大电场强度先减小后增加,当防晕层厚度为0.4mm时,最大电场强度取得最小值为0.128k V/mm;防晕层导热系数的变化对电场分布和体积损耗密度的影响较小;防晕层温度系数需要与适当的电导率搭配才能使防晕层的均化电场效果达到最佳;防晕层非线性系数增大,线棒表面最大电场强度呈现减小的趋势,在一定范围内,非线性系数越大越好。线棒主绝缘厚度减小,线棒表面最大电场强度和温度都会降低,故定子主绝缘减薄技术仍是是电机绝缘技术突破的方向,主绝缘减薄1mm,槽满率可提高3%-5%,同时线棒温度降低6℃;主绝缘导热系数对温度分布影响较大,主绝缘导热系数从0.2W/（m·K）升高到0.7W/（m·K）,线棒表面温度从79℃降低到56℃,故高导热绝缘材料的研究对控制发电机温升有积极作用。
朱孟鸽[5]（2020）在《电动汽车后防撞梁的轻量化设计与安全性研究》文中进行了进一步梳理随着汽车保有量的急速增长以及人们对全球气候变暖、环境污染、能源紧缺问题担忧的加深,电动汽车将受到更多汽车消费者的欢迎。但受限于其无法实现大容量与轻量化并存的电池技术问题,电动汽车一直无法从根本上解决其续航能力劣于同型号同配置的传统车问题,因此实现整车轻量化来增加电动车的续航能力就显得尤为重要。作为汽车轻量化的重要材料之一,碳纤维增强复合材料（CFRP）因其优越的力学性能以及明显的轻量化效果如今被广泛应用于汽车车身制造上。论文基于我国汽车防撞梁低速碰撞法规GB17354-1998,以某电动汽车后防撞梁为研究对象,将CFRP应用于后防撞梁上开展了如下的主要研究工作:（1）试验确定CFRP防撞梁低速碰撞仿真的参数。依据非金属复合材料相关力学性能试验标准,对CFRP层合板试件进行了拉伸、压缩和纵横剪切试验。取得了材料的拉伸强度、剪切强度、拉伸模量、剪切模量、拉伸强度、压缩强度、剪切强度参数,并以此为基础通过反求及调试得到了失效应变参数。（2）正交优化CFRP防撞梁的铺层方式。以某电动汽车后防撞梁主梁（简称防撞梁）为原型,使用等厚度CFRP替代了原来的铝合金材料,对其进行了基于GB17354-1998标准的正面低速碰撞仿真。使用正交试验法对CFRP材质防撞梁进行了铺层设计,以层厚、层数、铺层角度（±45°）占比、铺层方式为设计变量,以碰撞峰值力最小化为优化目标、侵入量为约束进行了优化设计。通过对九组铺层组合进行求解。最后得到了优化后的最佳铺层为[45/-45/0/90/45/-45/45/-45/45/-45/45/90/90/-45/45/-45/45/-45/45/-45/90/0/45/-45],层厚1.5mm。通过对比分析,结果表明该铺层组合峰值力明显降低。（3）运用低速碰撞仿真试验验证正交优化铺层的CFRP防撞梁的可行性。先对由正交优化所得的CFRP材质防撞梁和铝合金材质防撞梁进行了自由和约束模态分析对比,得出了由正交优化所得的CFRP材质防撞梁的自由模态和约束两种情况下模态均比铝合金材质防撞梁高的结论。然后基于GB17354-1998标准对防撞梁建立了铝合金材质和CFRP材质的两种有限元模型,并在正面和60°角度低速碰撞工况中对铝合金和CFRP材质的两种模型从材料失效、吸能比吸能、侵入量、峰值力等方面进行了对比分析。结果表明优化后的CFRP铺层组合两种工况下其吸能比吸能、峰值力明显低于铝合金材质防撞梁,侵入量大于铝合金材质防撞梁,但远小于许应侵入量。在保证了防撞梁耐撞性的同时,由正交优化所得的CFRP材质防撞梁相比铝合金材质防撞梁减轻43%,约为1.51kg,轻量化效果明显。
江家豪[6]（2020）在《可延展柔性生物电极的制备与应用》文中研究指明神经活动记录因其在人机交互、疾病诊疗等方面的重要作用,已成为目前生命科学和医学研究中一种重要的研究手段。利用柔性生物电极进行神经电位信号采集,可依靠电极自身可弯曲或可延展的特性来克服传统刚性生物电极与生物组织之间存在的刚柔特性失配的问题,实现电极与生物组织间的共形接触,有效保证采集信号的质量。因此,柔性生物电极不仅是一种代表性的柔性传感器件,也对生命科学和医学中的相关研究具有重要的应用价值。相对于导体触点直接与生物组织接触的阻性生物电极,容性生物电极通过介电层形成电容耦合完成信号采集,导体触点与生物组织由介电层隔离,从而有效避免了阻性生物电极存在的漏电安全隐患与过敏反应等潜在风险。在制备柔性生物电极,尤其是具备更优秀力学特性的可延展柔性生物电极时,低杨氏模量的聚合物材料（如硅橡胶）被广泛使用,以保证器件的柔韧性。然而这些材料却普遍存在介电常数较低的问题。较低的介电常数意味着当将这些材料用于容性可延展柔性生物电极的介电层制备时,电极与生物组织所构成的等效电容的电容值会偏低,难以保证所采集的神经活动信号的质量。因此,若想制备高性能的可延展柔性容性生物电极用于神经活动信号的采集,如何提高所使用的柔性介电层材料的介电常数是需要解决的问题之一。针对以上问题,本文利用钛酸钡（BaTiO3）纳米颗粒与聚二甲基硅氧烷（PDMS）,制备了BaTiO3/PDMS复合材料,并以其为介电层材料,设计制备了一种容性的可延展柔性生物电极器件,并将器件实际用于脑皮层电图（ECoG）的记录,验证了器件性能。本文首先通过改进掺杂工艺成功获得BaTiO3/PDMS复合材料并用XRD、拉曼光谱以及EDS对其进行稳定性表征。其次,使用包含光刻与溅射在内的剥离法（Lift-off）工艺、转印以及干法刻蚀等手段完成了电极的制备。利用漏电测试与电化学阻抗测试对电极电学性能进行了表征,同时还利用有限元软件对器件在形变时的机械可靠性进行了分析。在生物实验方面,利用容性生物电极进行了大鼠的ECoG信号以及稳态视觉诱发电位（SSVEP）信号采集,对比商用螺钉电极、容性生物电极和阻性生物电极的采集结果,评估了容性生物电极的信号采集能力。同时,从介电常数、弯曲刚度以及润湿性等方面对BaTiO3质量分数与容性生物电极性能之间的关系进行了较为系统的探讨。研究结果表明,本文所设计制备的可延展柔性容性生物电极能够在保证高质量ECoG信号采集的情况下具备优异的电气与液体隔离性能。容性的可延展柔性生物电极所记录的ECoG信号与商用螺钉电极相应信号的平均相关系数达83.32%,具有较高的信号质量。相比于商用螺钉电极,容性电极所记录的SSVEP信号也具有较高的信噪比。对测试表征结果的分析表明,BaTiO3质量分数对BaTiO3/PDMS复合材料的介电常数、亲水性等指标具有明显的影响,而这些指标与器件的性能均存在关联性。因此选择恰当的BaTiO3质量分数,对制备基于BaTiO3/PDMS复合材料的柔性可延展容性生物电极十分重要。
崔广续[7]（2020）在《颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究》文中认为颗粒增强铝基复合材料（SiCp/A1）作为一种造价相对低廉的金属基复合材料,目前在航空航天、电子仪表、通讯器材等行业具有巨大的应用潜力。其硬度高、强度高、耐磨性较好,同时具有低密度、良好导热性等材料特点。但高硬度高强度也制约了SiCp/Al复合材料的加工制造,尤其是微加工领域,SiCp/Al复合材料采用传统的机械加工方法进行加工时,由于材料高硬度与高强度的特性,会在加工过程中产生剧烈的刀具磨损,难以达到所需的加工精度和表面质量。相对于传统的机械加工方法,微细电火花加工方法采用放电能量产生的高温来蚀除材料的,在加工过程中无宏观作用力,不因加工材料的硬度而受到限制,可以加工很多传统机械加工方法难以加工的高硬度材料以及微小结构,在很多制造领域相较于传统机械加工更有优势。本文首先对SiCp/Al复合材料微细电火花加工的加工特性进行了研究。通过对加工后的表面形貌及元素组成进行观测分析,创新性研究了SiCp/Al复合材料本身特性以及微细电火花能量强度对SiCp/Al复合材料微细电火花加工的影响,得出了SiCp/Al复合材料微细电火花加工的蚀除特点,同时收集加工后产生的电蚀碎屑进行了观测分析,对得出的结论进行了验证补充。通过对结论的总结,创新建立了SiCp/Al复合材料微细电火花加工的蚀除过程。为进一步改善SiCp/Al复合材料微细电火花加工的放电状态,通过不同深度的微孔加工试验,对峰值电压,峰值电流,脉宽等电参数以及冲液,转速等非电参数对加工时间,电极损耗以及孔径形貌的影响规律进行了研究。结果表明:工艺参数应根据其影响规律选取适当的参数值进行组合应用到加工过程中,使得三种工艺指标达到相对最优;不同的工艺参数皆在放电过程中存在适当的参数范围,过大或过小的工艺参数都不利于微小孔的加工性能。在微细电火花加工过程中,排屑情况对深微孔加工过程中的加工速度及加工稳定性具有很大的影响。本文创新性对螺旋、沟槽（三沟槽）、削边三种异形结构电极与圆柱电极在深微孔加工方面进行了对比研究,首先创新性对四种电极的极间工作液流动状态进行了CFD仿真分析,根据仿真结果得出在深微孔加工过程中,三种异形电极的孔内流体运动状态皆好于圆柱电极。螺旋电极加工的深微孔内工作液轴向速度最大,并在加工过程中形成阿基米德螺旋,能够更好的将孔径底部的电蚀碎屑排出孔外。其次对四种电极进行了深微孔试验研究,试验结果与仿真相符合,三种异形电极加工速度与最大加工深度皆高于圆柱电极。总体来看,四种电极中,螺旋电极最能有效提升深微孔加工性能。
王惟圣[8]（2020）在《玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究》文中进行了进一步梳理SU-8胶是一种能够以低成本制作高深宽比微结构的负性光刻胶,在非硅MEMS领域有广泛的应用。其中光刻成型的SU-8胶直接作为微结构材料具有多方面优势,但是与无机材料相比,其弹性模量和断裂强度偏低,采用高强度增强相材料复合是这一类材料最为常见的改良方法之一。但是文献报道的有关机械特性改良的研究结果不多,且增强相材料往往会影响其厚胶直接光刻成型能力,因此,开展SU-8胶复合改性技术创新研究对于拓展其在MEMS领域应用具有重要意义。本文的主要研究内容和取得的主要研究成果如下:1.在系统总结SU-8胶复合改性研究现状的基础上,结合本研究团队在SU-8胶应用技术领域的前期积累,提出了采用微细玻璃纤维作为增强相材料复合改性SU-8胶的研究设想,意在开发一种既能够有效提升SU-8胶微结构机械强度、又不会显着影响其厚膜直接光刻成型能力的改性技术,以使其在拥有更优越机械性能的同时,保持低成本制造的属性,更好地满足非硅MEMS器件设计制造要求。2.针对以微细玻璃纤维作为增强相材料的研究思路,首先通过与国内外研究方案的比较论证其新颖性,然后从微细玻璃纤维的材料属性优势论证其先进性,最后从玻璃材料的微加工属性论证其可行性。3.针对微细玻璃纤维增强SU-8胶研究方案,基于有限元分析方法,建立了简化的近似模型,采用ANSYS软件,考虑有限元分析的单胞选择、边界条件和载荷施加方式等因素,完成了玻璃纤维编织网对SU-8胶厚膜材料机械性能强化效果的仿真分析。计算结果显示,玻璃纤维复合能够显着提升SU-8复合材料的机械强度,增强材料比例越高,强化效果越显着,抗拉强度随玻纤含量近乎线性增加,模型分析验证了玻璃纤维复合原理的合理性。此外,还分析了复合材料弹性模量计算结果的误差来源。4.开发建立了旋涂SU-8胶-玻纤网敷贴-前烘-再旋涂SU-8胶的复合前驱体制备操作规程,通过对曝光/显影工艺的反复试验,掌握了玻纤/SU-8复合前驱体光刻成型的工艺参数。提出并开发了裸露玻纤氢氟酸控制刻蚀方法,成功实现了光刻后暴露部分玻璃纤维的选择性刻蚀。两者结合,实现了玻纤/SU-8复合微结构的整体成型,相当于玻纤/SU-8复合材料的直接光刻成型。5.采用玻纤/SU-8复合材料直接光刻成型技术,研制玻纤/SU-8复合材料微拉伸样件。显微观察表明,玻纤网复合SU-8厚胶微结构成型效果良好。利用动态微拉伸测试方法（DMA）对其力学性质进行测试,并与纯SU-8胶样品对比。结果显示,对于SU-8胶厚120μm的单层复合样品,抗拉强度增加约35%,断裂强度增加199%,验证了创新研究设想的合理性和可行性。综上所述,本项研究通过对玻纤/SU-8复合微结构光刻成型技术的系统研究,掌握了复合前驱体制备、厚膜光刻和玻纤网选择性刻蚀等关键技术,实现了通过玻纤复合提升SU-8胶微结构机械强度、同时保持直接成型优势的目标,为SU-8胶微结构改性开辟了新的技术路线。
李想[9]（2020）在《导电聚苯胺及其复合材料的制备和吸波性能研究》文中研究说明聚苯胺（PANI）作为一种典型的导电聚合物,其具有导电性能可控、形貌结构可设计、合成简单及密度低等优点,逐渐成为电磁吸波材料领域的研究热点之一。但如何使PANI成为新一代新型吸波材料,并最大限度发挥其吸波性能已成为当前的主要问题。本论文基于导电PANI结构可设计性强的特性,制备了螺旋型手性聚苯胺、介孔结构聚苯胺复合吸波材料,通过多层次表征分析手段,对材料的形貌、结构进行了表征分析,利用矢量网络分析仪对材料的电磁参数进行了测试分析,讨论了不同材料结构对其电磁吸波性能的影响,并对其吸波机理进行了深入探究。具体研究内容包括以下几个方面:首先,研究以手性樟脑磺酸为掺杂酸和手性诱导剂,采用原位聚合工艺-自组装法制备了螺旋型手性聚苯胺（SC-PANI）。研究通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及圆二色（CD）光谱分析仪对试样的螺旋型手性结构进行多维度分析;利用振动样品磁强计（VSM）对SC-PANI的磁性能进行了测试;通过矢量网络分析仪对样品的电磁参数进行分析。结果表明:SC-PANI试样具有明显的螺旋型结构,且CD光谱显示其具有手征特征;VSM测试结果显示SC-PANI具有一定的磁特性;与普通聚苯胺相比,螺旋型手性聚苯胺显示了优异的吸波性能;其测试试样（吸波剂与石蜡混合,含量和厚度分别为30 wt%和1.7 mm）的吸波性能在11.7 GHz处可达-31.7 dB,有效吸波频宽达3.8 GHz（反射损耗值小于-10 dB的范围为10-13.8 GHz）。结果证实通过构建螺旋结构手性聚苯胺,可实现单组分材料兼具多重损耗机制,从而使材料具有优异的吸波性能。其次,基于聚苯胺结构可设计的特性,为改善气相生长碳纤维（VGCFs）作为吸波材料阻抗匹配性差的问题。研究采用模板法-原位聚合反应,制备了均匀介孔结构VGCF@PANI复合材料。通过不同的表征技术对均匀介孔结构VGCF@PANI复合材料的形貌结构进行了分析,并探讨了其合成机理。利用矢量网络分析仪对试样的电磁参数、阻抗匹配特性和吸波性能进行了测试分析,并探讨了吸波机理。结果表明:以MnO2为介孔结构模板和引发剂,可在VGCF表面成功包覆具有均匀介孔结构的PANI,获得具有均匀介孔结构的VGCF@PANI复合材料;介孔结构VGCF@PANI复合材料显示了良好的阻抗匹配特性和优异的吸波性能,测试样（吸波剂在石蜡中含量为18 wt%）匹配厚度为1.33 mm时,其在10.3 GHz处的最小反射损耗值达-55.9 dB,有效吸波频段位于9.4-11.6 GHz。最后,为进一步探索并拓展粉体吸波剂的实际应用领域和范围,研究提出以聚氨酯海绵为基体,采用浸渍吸附工艺制备得到多级介孔型VGCF@PANI-聚氨酯海绵（PUS）柔性复合吸波材料（多级介孔型VGCF@PANI-PUS）。利用VGCF@PANI-PUS复合吸波材料的机械可压缩特性对其厚度进行调节,以实现对体系电磁参数和吸波性能的可控调节。结果表明:多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料具有良好的压缩力学性能,在压缩形变0-80%范围内,经过10次压缩循环测试,其形状保持率近乎达100%;当复合材料厚度仅为4.8 mm时,显示出双频带吸波特性,其最小反射损耗值在8.5 GHz和8.7 GHz处分别达-28.8 dB和-35.5 dB。同时,通过简单的机械压缩调节复合材料的厚度,可实现吸波性能的可调控特性。
胡刚[10]（2018）在《复杂工况下永久式封隔器胶筒密封性能研究》文中研究说明随着油气资源勘探开发的不断深入和发展,我国高温高压深井/超深井、含硫化氢井及高含硫化氢井等复杂工况油气井等相继开发,为保护油、套管,延长井筒开采寿命或实现分层开采,避免层间干扰,提高单井利用率,永久式封隔器完井技术已成为高温高压高含硫油气井开采的一项重要技术。胶筒作为永久式封隔器的核心部件,其力学性能直接决定了封隔器的坐封效果、密封性能。为系统、深入研究复杂工况下永久式封隔器密封性能,本文采用理论分析、有限元仿真和室内实验相结合的研究方法,对永久式封隔器胶筒在温度、压力、介质及时间共同作用下的力学行为、密封性能进行了分析、研究。本文的主要研究内容如下:（1）橡胶材料超黏弹性本构实验及模型。基于非接触式测量方法,开展了橡胶材料单轴拉伸、平面拉伸和等双轴拉伸实验;基于热力学统计理论,引入管道模型对八链网络模型进行修正,建立一种新的混合超弹性本构模型,并通过上述三种本构实验数据对该本构模型的可靠性和适用性进行了验证;开展了橡胶材料的应力松弛实验,并基于最小二乘法对广义Maxwell模型的Prony级数相关参数进行了拟合。（2）封隔器胶筒密封性能实验研究。基于VIC-3D非接触全场应变测量系统,设计、搭建了封隔器胶筒密封性能可视化实验台架,并对不同硬度、不同高度的氢化丁腈橡胶胶筒在不同轴向载荷下的变形及密封承压能力进行了实验研究,系统揭示了胶筒在不同阶段的变形情况;基于有限元理论,建立与台架实验相对应的有限元仿真模型,通过台架实验结果数据对有限元仿真结果进行验证,并基于致效后的有限元仿真模型对胶筒在不同阶段的受力、变形情况进行分析;基于台架实验和有限元仿真结果建立了封隔器胶筒密封性能评价方法。（3）高温油浴老化对封隔器胶筒密封性能影响研究。利用热老化实验箱,开展了两种不同硬度的氢化丁腈橡胶在9种不同老化时间下的高温油浴老化实验,并基于单轴拉伸实验和应力松弛实验数据,分析了高温油浴老化对橡胶材料物理力学性能参数的影响;基于混合超弹性本构模型和广义Maxwell模型,通过有限元仿真方法分析了永久式封隔器胶筒在高温油浴环境中的密封性能变化。（4）高温高压高含硫腐蚀环境对封隔器胶筒密封性能影响研究。通过高温高压反应釜,对两种不同硬度的氢化丁腈橡胶开展了6种不同腐蚀时间下的气相、液相高温高压硫化氢腐蚀实验,并通过单轴拉伸实验和应力松弛实验,研究了高温高压硫化氢气、液相环境中橡胶材料力学性能的影响;并基于橡胶超黏弹性本构理论及有限元方法建立了永久式封隔器胶筒有限元模型,分析了胶筒在高温高压高含硫环境中密封性能的变化。（5）封隔器胶筒密封性能多目标优化设计。基于正交实验法确定了永久式封隔器胶筒的设计变量及取值范围,并利用响应面法理论建立了胶筒密封性能与结构参数的二阶多项式回归方程;利用基于Pareto非支配排序优化的果蝇算法对胶筒密封性能进行多目标优化。本文研究工作系统阐述了永久式封隔器胶筒在高温高压高含硫复杂工况下的密封性能,研究成果可为封隔器胶筒的材料选择、硫化工艺优化等提供实验支撑,同时可为永久式封隔器失效机理研究和寿命预测奠定基础,为研制出长寿命、高可靠性的永久式封隔器胶筒提供理论指导与实验支撑,研究工作对推动永久式封隔器完井技术的发展具有重要的理论价值和工程实际意义。
二、复合材料的仿真设计方法的构思（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复合材料的仿真设计方法的构思（论文提纲范文）
（1）高压直流电缆附件三元乙丙橡胶绝缘改性与电气性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 高压直流电缆附件研究现状 |
| 1.3 高压直流电缆附件的关键问题 |
| 1.4 提高聚合物材料绝缘性能的方法及现状 |
| 1.4.1 非线性填料改性 |
| 1.4.2 有机化合物改性 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 改性EPDM的制备及结构表征 |
| 2.1 CCTO/EPDM复合材料的制备与表征 |
| 2.1.1 CCTO粉体制备 |
| 2.1.2 CCTO/EPDM复合材料的制备 |
| 2.1.3 CCTO/EPDM复合材料的微观结构 |
| 2.2 有机化合物改性EPDM的制备 |
| 2.2.1 极性基团 |
| 2.2.2 电压稳定剂 |
| 2.3 有机化合物改性EPDM的结构表征 |
| 2.3.1 极性基团改性EPDM的分子结构 |
| 2.3.2 电压稳定剂改性EPDM的分子结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 CCTO/EPDM复合材料的电性能 |
| 3.1 CCTO/EPDM复合材料的电导特性 |
| 3.2 CCTO/EPDM复合材料的介电性能 |
| 3.3 CCTO/EPDM复合材料的直流击穿强度 |
| 3.4 CCTO/EPDM复合材料的陷阱分布 |
| 3.5 电缆终端电场模拟 |
| 3.5.1 模拟方法 |
| 3.5.2 模拟结果与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 极性基团改性EPDM的电性能 |
| 4.1 极性小分子接枝改性EPDM的直流电性能 |
| 4.1.1 电导特性 |
| 4.1.2 陷阱分布 |
| 4.1.3 直流击穿强度 |
| 4.2 辅助交联剂改性EPDM的直流电性能 |
| 4.2.1 电导特性 |
| 4.2.2 陷阱分布 |
| 4.2.3 直流击穿强度 |
| 4.3 极性基团改性EPDM的介电性能 |
| 4.4 电缆终端电场模拟 |
| 4.4.1 直流稳态电场 |
| 4.4.2 脉冲暂态电场 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电压稳定剂改性EPDM的电性能 |
| 5.1 电压稳定剂改性EPDM的耐电树性能 |
| 5.1.1 电树枝起始电压 |
| 5.1.2 电树枝生长形貌与特征 |
| 5.2 电压稳定剂改性EPDM的介电性能 |
| 5.3 电压稳定剂改性EPDM的直流击穿强度 |
| 5.3.1 直流击穿强度测试结果 |
| 5.3.2 电压稳定剂提高EPDM击穿强度机理分析 |
| 5.4 电压稳定剂改性EPDM的电导特性 |
| 5.4.1 电导特性测试结果 |
| 5.4.2 电压稳定剂对EPDM电导特性的作用机理 |
| 5.5 电压稳定剂的耐迁出性能 |
| 5.5.1 热去气对直流击穿强度的影响 |
| 5.5.2 热去气对介电性能的影响 |
| 5.5.3 热去气对电导特性的影响 |
| 5.6 电缆终端电场模拟 |
| 5.6.1 直流稳态电场 |
| 5.6.2 脉冲暂态电场 |
| 5.7 不同改性方法对EPDM电性能的改善作用 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（2）基于逻辑器件网络缠绕工艺多参数控制系统设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 缠绕工艺研究现状 |
| 1.2.2 缠绕工艺参数控制研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 预浸带缠绕工艺参数控制方案设计 |
| 2.1 缠绕温度控制方案设计 |
| 2.2 缠绕压力控制方案设计 |
| 2.3 缠绕张力控制方案设计 |
| 2.4 PID控制算法 |
| 2.4.1 连续PID控制算法 |
| 2.4.2 数字PID控制算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 PLC网络控制系统构建 |
| 3.1 PLC网络节点及接口设计 |
| 3.1.1 PLC的选型分析 |
| 3.1.2 通信接口的设计 |
| 3.1.3 I/O节点的设计 |
| 3.2 基于OPC技术PLC与上位机通信 |
| 3.2.1 OPC技术 |
| 3.2.2 PLC与上位机通信 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 缠绕系统数据辨识与模糊PID应用 |
| 4.1 缠绕系统数据辨识 |
| 4.2 模糊PID控制器设计与Simulink仿真 |
| 4.2.1 模糊PID控制器设计 |
| 4.2.2 Simulink仿真分析 |
| 4.3 PID控制算法在西门子PLC中的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复合材料预浸带缠绕实验 |
| 5.1 缠绕装置结构设计 |
| 5.1.1 主轴转速改进设计 |
| 5.1.2 滑台的设计与控制 |
| 5.2 缠绕工艺参数控制实验 |
| 5.2.1 缠绕温度控制实验 |
| 5.2.2 缠绕压力控制实验 |
| 5.2.3 缠绕张力控制实验 |
| 5.3 缠绕系统人机界面设计 |
| 5.3.1 HMI与 PLC组态连接 |
| 5.3.2 联机试验与HMI控制 |
| 5.4 缠绕实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（3）应力波导致的复合材料板振动屈曲（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 复合材料板振动屈曲的背景与研究意义 |
| 1.1.1 板动力屈曲的研究背景与意义 |
| 1.1.2 复合材料的背景与应用 |
| 1.2 复合材料板振动屈曲研究现状 |
| 1.2.1 冲击荷载下板的动力屈曲问题 |
| 1.2.2 周期荷载下板的动力屈曲问题 |
| 1.3 中厚板的振动屈曲问题 |
| 1.3.1 中厚板理论的研究背景 |
| 1.3.2 一阶剪切变形理论 |
| 1.3.3 高阶剪切变形理论 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 第2章 复合材料薄板的振动屈曲 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 复合材料薄板振动屈曲的控制方程 |
| 2.2.1 复合材料板的力学模型 |
| 2.2.2 复合材料薄板的物性参数和基本假定 |
| 2.2.3 利用Hamilton变分原理求解控制方程 |
| 2.3 求解复合材料薄板振动屈曲的控制方程 |
| 2.3.1 三边简支和一边固支的复合材料薄板振动屈曲 |
| 2.3.2 一边夹支、一边固支和另外两边简支的复合材料薄板振动屈曲 |
| 2.3.3 一边简支、一边固支和另外两边自由的复合材料薄板振动屈曲 |
| 2.3.4 一边夹支、一边固支和另外两边自由的复合材料薄板振动屈曲 |
| 2.4 复合材料薄板的振动屈曲模态图 |
| 2.5 数值分析 |
| 2.5.1 不同初始缺陷系数对复合材料薄板振动屈曲的影响 |
| 2.5.2 不同X方向模态阶数对复合材料薄板振动屈曲的影响 |
| 2.5.3 不同Y方向模态阶数对复合材料薄板振动屈曲的影响 |
| 2.5.4 不同铺层角度对复合材料薄板振动屈曲的影响 |
| 2.5.5 不同初相位对复合材料薄板振动屈曲的影响 |
| 2.5.6 不同铺设层数对复合材料薄板振动屈曲的影响 |
| 2.5.7 不同铺设厚度对复合材料薄板振动屈曲的影响 |
| 2.5.8 不同边界条件对复合材料薄板振动屈曲的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 复合材料中厚板的振动屈曲 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合材料中厚板振动屈曲的控制方程 |
| 3.2.1 复合材料中厚板的物性参数和基本假定 |
| 3.2.2 利用Hamilton变分原理求解控制方程 |
| 3.3 解析求解 |
| 3.3.1 三边简支和一边固支的复合材料中厚板振动屈曲 |
| 3.3.2 一边夹支、一边固支和另外两边简支的复合材料中厚板振动屈曲 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于电热耦合的大型水轮发电机定子线棒端部电场仿真及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 定子线棒防晕结构 |
| 1.2.2 定子线棒主绝缘 |
| 1.2.3 有限元仿真计算 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 大型水轮发电机定子线棒端部模型创建 |
| 2.1 电热耦合有限元分析的理论基础 |
| 2.2 几何模型的创建 |
| 2.3 材料参数的设置 |
| 2.3.1 防晕层电导率的获取 |
| 2.3.2 材料参数 |
| 2.4 定子线棒端部模型的边界设置及网格划分 |
| 2.5 定子线棒端部二维模型可行性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 大型水轮发电机定子线棒端部结构仿真分析 |
| 3.1 不同防晕层搭接长度的线棒端部仿真分析 |
| 3.1.1 搭接长度对电场分布的影响 |
| 3.1.2 搭接长度对体积损耗密度分布的影响 |
| 3.2 不同防晕层厚度的线棒端部仿真分析 |
| 3.2.1 防晕层厚度对电场分布的影响 |
| 3.2.2 防晕层厚度对体积损耗密度分布的影响 |
| 3.2.3 防晕层厚度对温度的影响 |
| 3.3 不同主绝缘厚度的线棒端部仿真分析 |
| 3.3.1 主绝缘厚度对电场分布的影响 |
| 3.3.2 主绝缘厚度对体积损耗密度分布的影响 |
| 3.3.3 主绝缘厚度对温度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 大型水轮发电机定子线棒端部材料仿真分析 |
| 4.1 不同防晕层导热系数的线棒端部仿真分析 |
| 4.2 不同主绝缘导热系数的线棒端部仿真分析 |
| 4.2.1 导热系数对电场分布的影响 |
| 4.2.2 导热系数对体积损耗密度分布的影响 |
| 4.2.3 导热系数对温度的影响 |
| 4.3 不同防晕层温度系数的线棒端部仿真分析 |
| 4.3.1 温度系数对电场分布的影响 |
| 4.3.2 温度系数对体积损耗密度分布的影响 |
| 4.4 不同防晕层电导率的线棒端部仿真分析 |
| 4.4.1 三段防晕层对电场分布的影响 |
| 4.4.2 两段防晕层对电场分布的影响 |
| 4.4.3 单段防晕层对电场分布的影响 |
| 4.5 不同防晕层非线性系数的线棒端部仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 大型水轮发电机定子线棒端部优化设计 |
| 5.1 定子线棒端部优化算法建立 |
| 5.1.1 遗传算法概述 |
| 5.1.2 遗传算法在定子线棒端部优化设计的应用 |
| 5.2 定子线棒端部优化 |
| 5.2.1 额定电压时定子线棒端部电场分布的计算 |
| 5.2.2 三倍额定电压时定子线棒端部电场分布的计算 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果 |
| 致谢 |
（5）电动汽车后防撞梁的轻量化设计与安全性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 汽车轻量化材料 |
| 1.2.1 CFRP及其在汽车轻量化上的使用 |
| 1.2.2 其他轻量化材料在汽车轻量化上的使用 |
| 1.3 国内外保险杠研究现状 |
| 1.3.1 国内外非金属复合材料保险杠研究现状 |
| 1.3.2 国内外保险杠低速碰撞及相关法规研究 |
| 1.4 论文的主要研究内容与篇章结构 |
| 1.4.1 论文的主要研究内容 |
| 1.4.2 论文结构与安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 汽车轻量化设计的基本理论与试验方法 |
| 2.1 非金属复合材料强度准则 |
| 2.2 非线性有限元方法简介 |
| 2.2.1 基于中心差分法的显式求解方法 |
| 2.2.2 时间步长和质量缩放 |
| 2.2.3 简化积分和沙漏模式 |
| 2.3 正交试验设计基本理论 |
| 2.3.1 正交试验表 |
| 2.3.2 正交试验的基本方法 |
| 2.4 模态分析理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 CFRP铺层设计及力学性能试验 |
| 3.1 CFRP铺层设计原则 |
| 3.1.1 影响CFRP吸能性的主要因素 |
| 3.1.2 CFRP铺层设计一般原则 |
| 3.2 MAT54的材料模型参数的介绍 |
| 3.3 CFRP力学性能试验研究介绍及准备 |
| 3.3.1 CFRP力学性能试验准则 |
| 3.3.2 CFRP力学性能试验准备 |
| 3.4 SYT49/WP-S3001材料力学性能试验结果 |
| 3.4.1 准静态拉伸试验结果 |
| 3.4.2 准静态压缩试验结果 |
| 3.4.3 准静态纵横剪切试验结果 |
| 3.4.4 SYT49/WP-S3001试件力学性能试验参数汇总 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SYT49/WP-S3001防撞梁铺层的优化设计 |
| 4.1 防撞梁厚度等代设计 |
| 4.2 铺层设计的正交优化 |
| 4.3 汽车防撞梁有限元模型的建立及前处理 |
| 4.3.1 单元大小及类型选择 |
| 4.3.2 材料模型定义 |
| 4.3.3 连接方式定义 |
| 4.3.4 接触方式定义 |
| 4.3.5 边界条件定义 |
| 4.4 防撞梁耐撞性评价原则和失效判定准则 |
| 4.4.1 防撞梁耐撞性的评价原则 |
| 4.4.2 防撞梁失效判定准则 |
| 4.5 SYT49/WP-S3001材料防撞梁低速碰撞仿真分析 |
| 4.6 最优铺层组合的SYT49/WP-S3001材质防撞梁仿真分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 铝合金材质与SYT49/WP-S3001材质防撞梁对比仿真分析 |
| 5.1 模态分析 |
| 5.2 防撞梁正面低速碰撞对比仿真分析 |
| 5.2.1 防撞梁材料失效判定 |
| 5.2.2 能量变化曲线对比分析 |
| 5.2.3 比吸能变化曲线对比分析 |
| 5.2.4 侵入量变化曲线对比分析 |
| 5.2.5 峰值力变化曲线对比分析 |
| 5.3 防撞梁60°角度低速碰撞对比仿真分析 |
| 5.3.1 防撞梁材料失效判定 |
| 5.3.2 能量变化曲线对比分析 |
| 5.3.3 比吸能变化曲线对比分析 |
| 5.3.4 侵入量变化曲线对比分析 |
| 5.3.5 峰值力变化曲线对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文研究工作总结 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 论文研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的研究成果 |
| 致谢 |
（6）可延展柔性生物电极的制备与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物电极简介 |
| 1.2 柔性生物电极的发展趋势 |
| 1.3 本论文的主要工作与结构安排 |
| 第二章 BaTiO_3/PDMS复合材料的制备与表征 |
| 2.1 主要原料介绍 |
| 2.1.1 PDMS材料简介 |
| 2.1.2 BaTiO_3 纳米颗粒简介 |
| 2.2 制备实验 |
| 2.2.1 BaTiO_3 纳米颗粒的改性 |
| 2.2.2 BaTiO_3 纳米颗粒与PDMS的掺杂 |
| 2.3 表征测试 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 拉曼光谱 |
| 2.3.3 X射线能谱 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 生物电极的制备及其电学性能表征 |
| 3.1 电极结构设计 |
| 3.1.1 电极结构概述 |
| 3.1.2 力学仿真 |
| 3.2 电极制备 |
| 3.2.1 主要工艺介绍 |
| 3.2.1.1 光刻技术 |
| 3.2.1.2 磁控溅射 |
| 3.2.1.3 剥离工艺 |
| 3.2.1.4 转印技术 |
| 3.2.1.5 干法刻蚀 |
| 3.2.2 容性生物电极的制备 |
| 3.2.3 阻性生物电极的制备 |
| 3.3 电学性能表征 |
| 3.3.1 漏电测试 |
| 3.3.2 电化学阻抗谱 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 可延展柔性生物电极的信号采集应用 |
| 4.1 ECoG信号的采集 |
| 4.1.1 实验方法 |
| 4.1.2 结果分析 |
| 4.2 BaTiO_3 质量分数与ECoG信号质量之间的关联性 |
| 4.2.1 BaTiO_3 质量分数对ECoG信号质量的影响规律 |
| 4.2.2 BaTiO_3 质量分数对ECoG信号质量影响机理的讨论 |
| 4.2.2.1 介电常数的影响 |
| 4.2.2.2 杨氏模量的影响 |
| 4.2.2.3 润湿性的影响 |
| 4.2.3 关联性总结 |
| 4.3 SSVEP信号的采集 |
| 4.3.1 实验方法 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本论文主要创新点 |
| 5.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 微细电火花发展现状 |
| 1.3 SiCp/Al复合材料综述 |
| 1.3.1 SiCp/Al复合材料的制备与应用 |
| 1.3.2 SiCp/Al复合材料的加工技术进展 |
| 1.4 SiCp/Al复合材料电火花加工的研究现状及发展前景 |
| 1.4.1 SiCp/Al复合材料电火花加工的研究现状 |
| 1.4.2 SiCp/Al复合材料电火花加工的发展前景 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第2章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工特性研究 |
| 2.1 SiCp/Al复合材料微观结构的简化模型 |
| 2.2 微细电火花加工机理 |
| 2.2.1 微细电火花加工的物理原理 |
| 2.2.2 微细电火花加工的微观机理 |
| 2.3 SiCp/Al复合材料微细电火花蚀除形式研究 |
| 2.3.1 SiCp/Al材料特性微细电火花加工研究 |
| 2.3.2 SiCp/Al微细电火花不同能量强度加工研究 |
| 2.3.3 SiCp/Al微细电火花加工碎屑研究 |
| 2.4 SiCp/Al微细电火花加工表面蚀除过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工工艺研究 |
| 3.1 试验设计 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 试验材料 |
| 3.1.3 试验条件 |
| 3.2 SiCp/Al复合材料电参数试验研究 |
| 3.2.1 峰值电压 |
| 3.2.2 峰值电流 |
| 3.2.3 脉冲宽度 |
| 3.2.4 脉冲频率 |
| 3.2.5 电参数影响规律总结 |
| 3.3 SiCp/Al复合材料非电参数试验研究 |
| 3.3.1 放电间隙 |
| 3.3.2 进给速度 |
| 3.3.3 主轴转速 |
| 3.3.4 冲液压力 |
| 3.3.5 非电参数影响规律总结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SiCp/Al复合材料微细电火花加工流场仿真及试验研究 |
| 4.1 微细电火花加工流场分析 |
| 4.1.1 CFD仿真软件的选择 |
| 4.1.2 间隙内流体运动理论 |
| 4.1.3 放电间隙的确定 |
| 4.2 电极仿真前处理 |
| 4.2.1 电极仿真模型设置及网格处理 |
| 4.2.2 仿真参数设定 |
| 4.3 电极仿真结果分析说明 |
| 4.3.1 圆柱电极仿真分析 |
| 4.3.2 削边电极仿真分析 |
| 4.3.3 沟槽电极仿真分析 |
| 4.3.4 螺旋电极仿真分析 |
| 4.4 SiCp/Al复合材料异形电极微细电火花加工试验研究 |
| 4.4.1 试验设计 |
| 4.4.2 异形电极制备方法 |
| 4.4.3 试验结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（8）玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 MEMS系统和SU-8 胶简介 |
| 1.2 SU-8 胶复合材料的研究进展 |
| 1.2.1 国外的主要研究 |
| 1.2.2 国内的研究: |
| 1.3 SU-8 胶机械性能增强的意义 |
| 1.4 本文研究的内容和章节安排 |
| 第二章 玻纤/SU-8 复合材料的设计方案和有限元分析理论基础 |
| 2.1 选择玻璃纤维作为增强体材料的设计方案分析论证 |
| 2.2 玻璃纤维选型 |
| 2.3 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料弹性模量的有限元分析方法 |
| 2.4 复合材料弹性力学 |
| 2.4.1 复合材料的细观力学的均质化方法 |
| 2.4.2 复合材料结构分析 |
| 2.4.3 弹性力学基本方程 |
| 2.4.3.1 平衡微分方程 |
| 2.4.3.2 变形和应变分析 |
| 2.4.3.3 应变协调方程 |
| 2.4.3.4 广义胡克定律 |
| 2.4.3.5 边界应力条件 |
| 2.4.3.6 弹性力学的基本方程 |
| 2.5 有限元分析方法原理 |
| 2.5.1 有限元方法的形成背景 |
| 2.5.2 有限元法原理 |
| 2.6 通过软件进行有限元求解 |
| 2.7 本研究的软件环境 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料的有限元计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 编织复合材料力学研究 |
| 3.2.1 编织复合材料的空间几何模型 |
| 3.2.2 单胞分析 |
| 3.2.3 玻璃纤维布结构分析 |
| 3.3 模型建立 |
| 3.3.1 编织材料空间模型的建立 |
| 3.3.2 单胞的选取 |
| 3.3.3 各相材料的弹性参数 |
| 3.4 有限元计算预处理 |
| 3.4.1 网格划分 |
| 3.4.2 单胞中点、面、方向的定义 |
| 3.4.3 纤维束体和基体的接触定义 |
| 3.4.4 对单胞施加的边界面约束条件 |
| 3.4.5 对单胞施加的拉伸载荷 |
| 3.5 沿纤维方向的弹性模量的求解 |
| 3.5.1 复合材料的弹性模量增强效果 |
| 3.5.2 沿纤维方向拉伸时复合材料的应力分析 |
| 3.5.3 不同边界面限定条件的对比 |
| 3.5.4 玻璃纤维布复合位置对弹性模量的而影响 |
| 3.5.5 玻璃纤维束体观察值对弹性模量的影响 |
| 3.5.6 单层玻璃纤维布复合材料厚度对弹性模量的影响 |
| 3.5.7 载荷施加面附加的约束条件对计算值的影响 |
| 3.5.8 沿编织方向拉伸的弹性模量 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 玻璃纤维/SU-8 胶复合材料的制备和性能表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工艺流程设计方案 |
| 4.3 实验过程 |
| 4.3.1 试剂与仪器 |
| 4.3.2 工艺开发与试样制备 |
| 4.3.3 样品性能表征测试 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 试样形貌 |
| 4.4.2 拉伸试验 |
| 4.5 实验值与计算值的比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 完成的主要工作与取得的研究成果 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（9）导电聚苯胺及其复合材料的制备和吸波性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电磁参数及传输线理论 |
| 1.2.1.1 复介电常数 |
| 1.2.1.2 复磁导率 |
| 1.2.1.3 传输线理论 |
| 1.2.2 电磁波吸收效能 |
| 1.2.2.1 反射损耗值 |
| 1.2.2.2 吸收系数 |
| 1.2.2.3 阻抗匹配度 |
| 1.2.3 电磁波损耗及能量转换机制 |
| 1.2.3.1 介电损耗机制 |
| 1.2.3.2 磁损耗机制 |
| 1.2.4 碳系吸波材料 |
| 1.2.4.1 碳纳米管基吸波材料 |
| 1.2.4.2 石墨烯基吸波材料 |
| 1.2.4.3 气相碳纤维吸波材料 |
| 1.2.5 导电高分子吸波材料 |
| 1.2.5.1 聚苯胺吸波材料 |
| 1.2.5.2 聚吡咯吸波材料 |
| 1.3 论文的研究意义和目的 |
| 1.4 论文的研究内容及主要创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第二章 螺旋型手性聚苯胺的结构设计及吸波性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 螺旋型手性聚苯胺的制备 |
| 2.2.4 材料的测试与表征方法 |
| 2.2.4.1 场发射扫描电子显微镜观察 |
| 2.2.4.2 透射电子显微镜观察 |
| 2.2.4.3 圆二色光谱分析 |
| 2.2.4.4 傅里叶交变红外光谱分析 |
| 2.2.4.5 X-射线衍射分析 |
| 2.2.4.6 X-射线光电子能谱分析 |
| 2.2.4.7 磁性能测试 |
| 2.2.4.8 吸波性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 螺旋型手性聚苯胺的形貌与结构 |
| 2.3.2 螺旋型手性聚苯胺的吸波性能 |
| 2.3.3 螺旋型手性聚苯胺的吸波机理探讨 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 介孔型VGCF@PANI复合材料的结构设计及吸波性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 介孔型VGCF@PANI复合材料的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 介孔型VGCF@PANI复合材料的形貌与结构 |
| 3.3.2 介孔型VGCF@PANI复合材料的合成机理探讨 |
| 3.3.3 介孔型VGCF@PANI复合材料的吸波性能 |
| 3.3.4 介孔型VGCF@PANI的吸波机理探讨 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的制备及吸波性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的形貌与结构 |
| 4.3.2 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的压缩力学性能 |
| 4.3.3 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的吸波性能 |
| 4.3.4 多级介孔型VGCF@PANI-PUS复合材料的吸波机理探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士生期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）复杂工况下永久式封隔器胶筒密封性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 永久式封隔器工作原理 |
| 1.1.2 永久式封隔器胶筒失效分析 |
| 1.2 研究来源及研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 永久式封隔器研究现状 |
| 1.3.2 压缩式封隔器胶筒密封性能研究现状 |
| 1.3.3 橡胶老化研究现状 |
| 1.3.4 橡胶腐蚀研究现状 |
| 1.3.5 存在的问题与攻关方向 |
| 1.4 研究内容、研究思路及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第2章 橡胶材料超黏弹性本构实验及模型 |
| 2.1 橡胶材料超弹性本构模型 |
| 2.1.1 分子网络本构模型 |
| 2.1.2 唯象学理论本构模型 |
| 2.2 橡胶材料黏弹性本构模型 |
| 2.3 橡胶材料超弹性本构实验 |
| 2.3.1 单轴拉伸实验 |
| 2.3.2 平面拉伸实验 |
| 2.3.3 等双轴拉伸实验 |
| 2.3.4 超弹性本构实验数据处理及本构参数确定 |
| 2.4 橡胶材料超弹性本构模型修正 |
| 2.4.1 基于八链网络模型的一种混合超弹性本构模型 |
| 2.4.2 混合超弹性本构模型的应力—应变关系表达式 |
| 2.4.3 混合超弹性本构模型对橡胶本构实验的拟合结果 |
| 2.5 橡胶材料黏弹性本构实验 |
| 2.5.1 黏弹性本构实验及参数拟合 |
| 2.5.2 应力松弛仿真验证 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 封隔器胶筒密封性能实验研究 |
| 3.1 封隔器胶筒密封性能可视化实验台架研制 |
| 3.1.1 胶筒密封性能可视化实验系统 |
| 3.1.2 胶筒密封性能可视化实验主要设备及仪器 |
| 3.1.3 实验步骤 |
| 3.2 非接触全场应变测量系统 |
| 3.3 封隔器胶筒密封性能可视化实验方案 |
| 3.4 封隔器胶筒密封性能可视化实验结果分析 |
| 3.5 封隔器胶筒密封性能台架实验数值模拟分析 |
| 3.5.1 封隔器胶筒密封性能台架实验有限元模型 |
| 3.5.2 台架实验数值模拟结果与实验结果对比分析 |
| 3.5.3 台架实验数值模拟结果分析 |
| 3.6 封隔器胶筒密封性能评价方法 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 高温油浴老化对封隔器胶筒密封性能影响研究 |
| 4.1 封隔器胶筒橡胶材料高温油浴老化实验方案 |
| 4.1.1 橡胶高温油浴老化实验方法 |
| 4.1.2 高温油浴老化实验方案 |
| 4.1.3 高温油浴老化实验步骤 |
| 4.2 封隔器胶筒橡胶材料油浴老化实验结果分析 |
| 4.2.1 试样形貌变化 |
| 4.2.2 硬度变化 |
| 4.2.3 拉伸性能变化 |
| 4.2.4 应力松弛变化 |
| 4.3 高温油浴老化对永久式封隔器胶筒密封性能的影响 |
| 4.3.1 永久式封隔器胶筒有限元模型 |
| 4.3.2 有限元仿真结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 高温高压硫化氢腐蚀对胶筒密封性能影响研究 |
| 5.1 封隔器胶筒橡胶材料高温高压硫化氢腐蚀实验方案 |
| 5.1.1 橡胶腐蚀实验方法 |
| 5.1.2 橡胶腐蚀实验设计 |
| 5.2 封隔器胶筒橡胶材料腐蚀实验结果分析 |
| 5.2.1 试样形貌变化 |
| 5.2.2 硬度变化 |
| 5.2.3 拉伸性能变化 |
| 5.2.4 应力松弛变化 |
| 5.3 高温高压高含硫环境对永久式封隔器胶筒密封性能的影响 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 永久式封隔器胶筒密封性能多目标优化设计 |
| 6.1 胶筒密封性能多目标优化设计 |
| 6.1.1 基于正交实验设计的胶筒设计变量选取与分析 |
| 6.1.2 基于响应面法的胶筒性能优化模型建立及评估 |
| 6.1.3 基于果蝇优化算法的胶筒结构多目标优化 |
| 6.1.4 优化结果分析 |
| 6.2 永久式封隔器胶筒密封性能室内试验 |
| 6.2.1 高温高压试验模拟井装置 |
| 6.2.2 试验步骤 |
| 6.2.3 室内试验结果 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、复合材料的仿真设计方法的构思（论文参考文献）
- [1]高压直流电缆附件三元乙丙橡胶绝缘改性与电气性能研究[D]. 李中原. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [2]基于逻辑器件网络缠绕工艺多参数控制系统设计与应用[D]. 李海青. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [3]应力波导致的复合材料板振动屈曲[D]. 王志鹏. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]基于电热耦合的大型水轮发电机定子线棒端部电场仿真及优化[D]. 刘蓓蕾. 哈尔滨理工大学, 2021(02)
- [5]电动汽车后防撞梁的轻量化设计与安全性研究[D]. 朱孟鸽. 扬州大学, 2020(04)
- [6]可延展柔性生物电极的制备与应用[D]. 江家豪. 电子科技大学, 2020(07)
- [7]颗粒增强铝基复合材料微细电加工技术研究[D]. 崔广续. 长春理工大学, 2020(01)
- [8]玻璃纤维增强的SU-8胶微结构成型技术研究[D]. 王惟圣. 上海交通大学, 2020(01)
- [9]导电聚苯胺及其复合材料的制备和吸波性能研究[D]. 李想. 浙江理工大学, 2020(02)
- [10]复杂工况下永久式封隔器胶筒密封性能研究[D]. 胡刚. 西南石油大学, 2018