多孔材料多目标结构优化设计

多孔金属材料因其性能优良具有广泛的应用前景,近年来己成为研究的热点。本文首先介绍多孔金属材料多功能特性与力学性能,然后进行多孔金属材料的宏观建模多功能优化设计研究。     

纳米TiO2/丝素蛋白多孔材料的结构和性能

将不同配比的纳米TiO2加入到丝素溶液中,经过冷冻干燥,得到纳米TiO2/丝素蛋白多孔材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)对材料进行了表征及溶失率的测试,结果表明:纳米TiO2/丝素多孔材料的内部孔为不规则的多角形,且孔与孔相互贯通,平均孔径为22~68μm,孔隙率为85%~92%;随着纳米TiO2加入量的增大,丝素蛋白的结晶结构从silkⅠ向silkⅡ构象转变,在水中的溶失率明显下降。     

快速成形技术在金属多孔材料制备中的应用研究

快速成形技术是在全球市场经济一体化大背景下应运而生的,很多制造产业为了在日趋激烈的市场竞争中取得优胜权,提高市场占有率和竞争力,都争相加快产品的开发速度和能力,快速成形技术就是必不可少的技术支撑。快速成形技术在制造业中的应用,还还存在着一些缺陷和不足之处,笔者结合多年的工作经验,对其在金属多孔材料制备中的应用进行研究。     

柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的制备及性能测试

为了降低柞蚕丝素多孔支架材料的水溶性,采用硫氰酸锂(LiSCN)溶液溶解柞蚕丝素纤维得到再生柞蚕丝素蛋白溶液,加入一定量的1,4-丁二醇溶液后,利用冷冻干燥方法制备出平均孔径380～1 050μm、孔隙率82%～92%的柞蚕丝素/丁二醇多孔支架材料。用扫描电子显微镜观察柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的内部孔呈长梭形,在大孔孔壁上分布着一些小孔,孔与孔之间相互贯通,且孔壁表面粗糙,有凸起的纳米颗粒与纳米纤维附着在孔壁上。采用X-射线衍射法、红外光谱法对柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的结构进行表征,并测定丝素蛋白溶失率,结果表明:纯柞蚕丝素蛋白形成的多孔材料主要以α-螺旋结构为主,其蛋白溶失率达到30%左右;加入1,4-丁二醇后,柞蚕丝素蛋白的聚集态结构逐渐向β-折叠结构转变,材料的溶失率也随之减小。对柞蚕丝素/丁二醇多孔材料的压缩性能测试显示其具有一定的力学性能,当多孔材料压缩30%时,丝素蛋白质量浓度为20 mg/mL的多孔材料的压缩应力可以达到16.5 kPa,且随着丝素蛋白质量浓度的提高,材料的压缩强度逐渐增大。试验结果显示,采用冷冻干燥方法制备的柞蚕丝素/丁二醇多孔支架材料,具有溶失率低、孔径可控、孔隙率高及力学性能好的特点。     

一种多孔地聚物材料的制备及其性能的表征研究

以电解MnO_2(EMD)工业的锰矿渣和高岭土为原料,工业水玻璃为碱激发剂在较低温度下发泡制备锰矿渣地聚物基泡沫材料。单因素实验考察了发泡温度、水玻璃模数、粉体加入量、掺水量等因素对材料的影响。     

浅谈结构优化设计

本文以工程实例为背景,以设计过程为主线,介绍结构优化设计理念:具备客户意识和成本控制意识,积极的与相关人员沟通。     

金属点阵材料的制备与性能应用研究进展

金属点阵材料是一种具有有序孔结构的多孔材料,与传统的金属泡沫和金属蜂窝材料相比,具有更高的比强度、比刚度和单位质量吸能性,尤其是当相对密度较低时,金属点阵材料具有尤为突出的质量效率和性能优势,是目前国际上公认的最有前景的超强韧轻质结构材料之一。通过传统工艺制备点阵材料时,存在过程复杂、后处理烦琐、易产生缺陷等问题。增材制造技术的出现极大地推动了金属点阵材料的发展,简化制备工艺的同时提高了点阵材料结构的设计性,为制造复杂结构的点阵材料提供了理想的平台。文章归纳了金属点阵材料的制备方法,总结了金属点阵材料的性能及应用,并讨论了其局限性和未来的发展趋势。     

高度有序多孔阳极氧化铝模板的制备研究

多孔阳极氧化铝PAA作为模板在纳米材料制备和研究中获得了广泛应用。通常在草酸溶液中得到是小孔径的高度有序的PAA模板,而在磷酸溶液中得到的大孔径的PAA模板有序度较差。为了得到高度有序的大孔径模板,本文在磷酸溶液中研究了高度有序模板的制备工艺。结果,通过压印技术和低浓度磷酸的混合溶剂电解液中的阳极氧化可以得到大孔径且高度有序的PAA模板。     

桥式起重机主梁结构分析和优化设计

随着工业的迅速发展,越来越多的工作需要机器代替人工来完成,比如货物的搬运就必须借助起重机,人力是很难完成的。起重机械不仅是现代化生产中的工具,也是不可缺少的生产设备,对提高生产效率、减轻工人工作量、节约生产成本、提高生产安全系数等,有着至关重要的作用。目前应用最广泛的起重机就是桥式起重机,但这种起重机结构尺寸比国外同样吨位的起重机大很多,造成了材料和资源的浪费。本论文在桥式起重机起重量和跨度一定的情况下,对主梁结构进行分析有优化设计。     

差别化多孔真丝纤维的生成及形态结构研究

本文主要研究了差别化多孔真丝纤维的生成方法及形态结构研究。研究结果表明真丝纤维经低温氧等离子处理和氯化钙溶液微溶处理后,丝纤维表面或内部有明显的微孔穴生成。     

多尺寸颗粒堆积多孔介质通道内流动特性研究

基于美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratory)利用反应堆熔融材料UO_2进行堆内实验获得的碎片床尺寸分布,采用不同尺寸的玻璃圆球和砂石颗粒按照相似的颗粒尺寸分布,分别构建了多尺寸球形颗粒混合堆积床和砂石堆积颗粒床,实验研究了单相和气-水两相竖直向上流过颗粒堆积床时的流动阻力特性。研究结果表明,具有宽广范围尺寸分布的颗粒堆积床,其有效直径的大小受颗粒形状的影响较小;相似尺寸分布的颗粒堆积床的有效直径十分接近。基于单相实验和Ergun方程获得的多尺寸颗粒堆积床的有效直径,其两相流动阻力压降与Reed模型的计算值吻合较好。     

水轮发电机组活动导叶结构优化设计

为解决水轮机活动导叶卡涩而导致的剪断销破坏、检修频繁、经济性差等问题。在鉴于传统设计方案的前提下,对导水机构-活动导叶的结构进行了改进设计。该设计方案从理论上来说能够解决卡涩时破坏剪断销的问题,同时也能够不影响其他导叶的正常工作,检修方便。最后,通过专家评定、专利申请两个方面验证了该设计方案的创新性和合理性,为后续导水机构的优化设计提供了参考依据。     

软包装材料结构工艺设计

介绍了复合软包装材料的结构和工艺设计的基础及原则．并将这些基础和原则在奶粉复合软包装材料上进行了实际应用。     

水利水电工程优化设计研究

本文就水利水电工程设计过程中存在的问题展开探讨,并制定了水利水电工程优化设计科学策略。对提升水利水电工程施工建设水平,创设显著效益,确保安全可靠、优质的生产建设,有重要的实践意义。     

多孔二氧化硅的制备研究及其影响因素分析

随着现代科学技术的高速发展,特别是纳米技术的发展,微观有序的材料以其不同的特异性能引起了人们的重视.众多研究人员投入这一领域.在各种各样的有序材料中,有序的多孔性材料已经取得了很大进展.人们很早就认识了多孔性的材料,长期以来,人们一直利用它质轻、多孔的特点将多孔材料用作结构材料、吸附材料、载体材料和阻隔材料等诸多方面.     

多孔陶瓷材料的制备与应用研究进展

多孔陶瓷材料是一种新型功能材料。其具有化学稳定性、热传导性低等优良特征。多孔陶瓷被应用在了众多领域中。本文在综合分析以往对多孔陶瓷的孔隙的形成机理和形成方法的研究的基础上,探讨了多孔陶瓷材料的制备技术,并进一步展望了其今后的应用与发展前景。     

多孔二氧化硅的制备研究及其影响因素分析

随着现代科学技术的高速发展,特别是纳米技术的发展,微观有序的材料以其不同的特异性能引起了人们的重视。众多研究人员投入这一领域。在各种各样的有序材料中,有序的多孔性材料已经取得了很大进展。人们很早就认识了多孔性的材料,长期以来,人们一直利用它质轻、多孔的特点将多孔材料用作结构材料、吸附材料、载体材料和阻隔材料等诸多方面。     

民用飞机舱门导向槽优化设计

民用飞机舱门导向槽是舱门开启或关闭时的导向机构。在满足结构功能的条件下,零件的腹板、筋条等细节特征的位置分布及几何尺寸对零件的刚度和重量具有直接的影响。为合理分布腹板、筋条等细节特征,本文使用有限元分析软件Hyper Mesh和Opti-Struct对导向槽初始结构进行了拓扑优化,依据拓扑优化结果建立了导向槽的几何模型,并进行了强度计算。通过计算分析,得到了满足舱门功能要求和试验目的的导向槽结构,为后续相关产品的设计提供了参考。