检索结果-内蒙古大学图书馆

有色金属(中英文) 2025年第4期 544-555页

作者：王艳红张磊王超越陈彦合潘睿聪葛昊中国民用航空沈阳航空器适航审定中心辽宁通用航空研究院沈阳航空航天大学能源与环境学院辽宁省清洁能源重点实验室

随着电动汽车的蓬勃发展，对高能量密度、低成本的锂离子电池的需求与日俱增，富Ni层状正极材料被认为是最有发展前景的高比能量锂电池正极材料之一。但目前电动汽车供应链严重依赖稀缺且昂贵的Co，富Ni无Co层状正极具有高能量密度、优... 详细信息

随着电动汽车的蓬勃发展，对高能量密度、低成本的锂离子电池的需求与日俱增，富Ni层状正极材料被认为是最有发展前景的高比能量锂电池正极材料之一。但目前电动汽车供应链严重依赖稀缺且昂贵的Co，富Ni无Co层状正极具有高能量密度、优越的库仑效率和较低的价格等优点。介绍了Co对层状富Ni正极材料电化学性能的不利影响并总结了富Ni无Co层状正极材料的制备及改性策略的研究进展，对富Ni无Co层状正极材料的发展方向进行了展望，有望推动富Ni无Co层状正极材料的商业化应用。

关键词：锂离子电池无Co 富Ni 层状正极材料改性策略

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含多裂纹对接板应力强度因子三维有限元分析

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航空学报 2021年第5期42卷 237-244页

作者：冯振宇柴崇博邹君牟浩蕾中国民航大学适航学院天津300300 民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

应力强度因子(SIF)分析是含多部位损伤(MSD)结构的裂纹扩展分析及寿命预测的基础,对于连接结构采用简化模型难以考虑次弯曲、铆钉变形等因素影响。本文建立了含MSD对接板的三维有限元模型,研究了不同损伤模式、设计构型和约束条件下的... 详细信息

应力强度因子(SIF)分析是含多部位损伤(MSD)结构的裂纹扩展分析及寿命预测的基础,对于连接结构采用简化模型难以考虑次弯曲、铆钉变形等因素影响。本文建立了含MSD对接板的三维有限元模型,研究了不同损伤模式、设计构型和约束条件下的裂纹尖端SIF分布特性以及随裂纹长度的变化规律。结果表明,孔边裂纹Ⅰ型SIF起主导作用,Ⅱ型和Ⅲ型SIF可忽略不计;由于次弯曲效应,SIF从外表面到内表面近似呈线性关系逐渐增加;MSD裂纹之间存在较强的干涉作用,且裂纹间距离越短数量越多,干涉作用越强;SIF随拼接板厚度增加呈先增加后降低的趋势,原因是拼接板刚度和铆钉柔度对铆钉载荷传递有一定影响;采用埋头铆钉会使SIF值增加,且内外表面差异变得更大;反翘曲约束对裂纹尖端SIF均值影响很小,但能显著降低SIF沿厚度方向的变化。

关键词：多部位损伤(MSD) 对接结构应力强度因子(SIF) 三维有限元铆接

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碳纤维环氧树脂复合材料热响应预报方法

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材料工程 2020年第5期48卷 49-55页

作者：李翰樊茂华王纳斯丹范保鑫冯振宇中国民航大学适航学院天津300300 民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

为研究碳纤维环氧树脂复合材料在火灾环境下的热响应,考虑其在火灾环境下的热解过程,建立非线性热响应方程组,利用有限差分法计算分析单侧热流作用下的材料内部温度-时间历程与炭化规律。结果表明:建立的热响应方程组可以有效预测碳纤... 详细信息

为研究碳纤维环氧树脂复合材料在火灾环境下的热响应,考虑其在火灾环境下的热解过程,建立非线性热响应方程组,利用有限差分法计算分析单侧热流作用下的材料内部温度-时间历程与炭化规律。结果表明:建立的热响应方程组可以有效预测碳纤维环氧树脂的温度-时间历程,与实验值吻合较好;随着加热时间延长,炭化层范围逐渐扩大,温度趋于稳定,材料温度-深度分布由非线性转变为线性;随着深度增加,碳纤维环氧树脂复合材料温升速率减小,达到热解所需的时间更长,炭化过程变慢,且单位温度的密度变化量峰值随深度增加向低温方向移动;热解反应区中不同深度位置的材料剩余质量分数在同一温度下不同,深度越大剩余质量分数越小,炭化程度越高。

关键词：碳纤维/环氧树脂热响应炭化热分解

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大飞机货舱地板下部结构有限元建模与适坠性分析

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航空学报 2019年第2期40卷 115-126页

作者：冯振宇解江李恒晖程坤马骢瑶牟浩蕾民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学适航学院天津300300

为了研究大飞机坠撞特性及数值分析方法,选取大飞机货舱地板下部结构为研究对象,建立其有限元模型,实现显式动力学的求解与分析。考察倒置、固支的货舱地板下部结构在200kg落重以7m/s垂直冲击下的结构响应、吸能与失效的动态行为,识别... 详细信息

为了研究大飞机坠撞特性及数值分析方法,选取大飞机货舱地板下部结构为研究对象,建立其有限元模型,实现显式动力学的求解与分析。考察倒置、固支的货舱地板下部结构在200kg落重以7m/s垂直冲击下的结构响应、吸能与失效的动态行为,识别落重冲击过程中结构变形与失效模式、冲击响应特性及能量吸收与耗散机理。仿真结果表明,货舱地板下部结构的机身框组件、支撑件组件是主要吸能结构,冲击能量的吸收主要依靠上述结构的塑性变形与失效,紧固件的吸能贡献仅占1%左右。

关键词：适坠性大飞机货舱地板下部结构失效模式吸能特性有限元分析

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复合材料C型柱轴压失效分析的层合壳建模方法

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航空学报 2019年第2期40卷 127-139页

作者：解江宋山山宋东方冯振宇牟浩蕾张雪晗中国民航大学适航学院天津300300 民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300

由于易于设计、制造以及承载效率高,C型柱作为一种典型的垂向支撑结构,大量应用于大型运输类飞机货舱地板下部。以复合材料C型柱结构为对象,并结合复合材料C型柱轴向压缩试验,旨在发展其在轴向压缩载荷下失效分析的有限元方法。首先,对... 详细信息

由于易于设计、制造以及承载效率高,C型柱作为一种典型的垂向支撑结构,大量应用于大型运输类飞机货舱地板下部。以复合材料C型柱结构为对象,并结合复合材料C型柱轴向压缩试验,旨在发展其在轴向压缩载荷下失效分析的有限元方法。首先,对材料模型的应力-应变曲线进行参数化研究,明确Lavadèze材料单层模型、Puck IFF基体失效准则和Yamada Sun纤维失效准则中参数的物理意义并给出取值建议。其次,建立"层合壳"模型,模拟轴向压缩载荷下破坏失效的力学行为,并与试验结果进行对比分析。研究结果表明,该建模方法能够较好地模拟渐进压缩破坏过程,平均压缩载荷、比吸能的预测值与试验结果具有较好的一致性。

关键词： C型柱参数化研究层合壳模型失效分析比吸能

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复合材料层合结构破坏机理及压溃吸能特性分析

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振动与冲击 2018年第22期37卷 194-200,213页

作者：牟浩蕾张雪晗宋东方冯振宇解江中国民航大学民航民用航空器适航审定技术重点实验室天津300300

针对纤维增强复合材料层合试验样件,对[90]_(16)和[0]_(16)试验样件分别进行拉伸、压缩试验,对[±45]_(4s)试验样件进行剪切试验,分析其破坏模式,通过SEM扫描电镜观察试验样件断口微观形貌,揭示其细观破坏机理。针对纤维增强复合材... 详细信息

针对纤维增强复合材料层合试验样件,对[90]_(16)和[0]_(16)试验样件分别进行拉伸、压缩试验,对[±45]_(4s)试验样件进行剪切试验,分析其破坏模式,通过SEM扫描电镜观察试验样件断口微观形貌,揭示其细观破坏机理。针对纤维增强复合材料层合薄壁结构,对[±45/0/0/90/0]_s圆管、[0/90]_(3s)圆管、[0/90]_(3s)方管和[±45]_(3s)方管进行准静态轴向压溃试验,分析其宏观破坏模式及吸能特性。结果表明:宏观破坏模式是多种细观破坏机理共同作用的结果,包含纤维断裂、基体变形与开裂、层间与层内裂纹扩展等;[±45/0/0/90/0]s圆管为横向剪切破坏模式,比吸能最大;[0/90]_(3s)圆管为层束弯曲失效模式,比吸能次之;[0/90]_(3s)方管为层束弯曲失效模式,比吸能第三大;[±45]_(3s)方管为局部屈曲失效模式,比吸能最小。不同铺层方式复合材料层合薄壁圆管和方管压溃破坏失效模式差异较大,比吸能差距也较大,通过合理设计可以改变复合材料层合薄壁结构破坏模式,改进其吸能特性。

关键词：复合材料层合结构断口形貌细观破坏机理宏观破坏模式吸能特性

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CFRP薄壁C型柱轴向压缩破坏机制及吸能特性

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复合材料学报 2018年第12期35卷 3261-3270页

作者：解江张雪晗宋山山牟浩蕾冯振宇中国民航大学民航民用航空器适航审定技术重点实验室天津300300

为研究碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)薄壁C型柱轴向压缩破坏机制及吸能特性,制备了4种铺层方式、3种厚度组合共12种T700/MTM28CFRP薄壁C型柱试件。考察C型柱低速轴向压缩过程中的失效模式及载荷变化,通过比较初始峰值载荷、平均压缩... 详细信息

为研究碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)薄壁C型柱轴向压缩破坏机制及吸能特性,制备了4种铺层方式、3种厚度组合共12种T700/MTM28CFRP薄壁C型柱试件。考察C型柱低速轴向压缩过程中的失效模式及载荷变化,通过比较初始峰值载荷、平均压缩载荷、比吸能和载荷效率,分析铺层数及铺层角度对C型柱失效模式及吸能特性的影响。结果表明,纯0°铺层C型柱在轴压载荷作用下发生整体失稳,不具备实际意义上的能量吸收作用;0°/90°铺层、±45°铺层、45°/90°/-45°/0°铺层试件均发生了渐进式破坏,呈现出局部屈曲叠缩的失效模式。其中,45°/90°/-45°/0°铺层的C型柱比吸能随铺层数的增加而增加,具有更大的吸能设计与应用潜力。

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP) 薄壁C型柱铺层角度失效模式吸能特性

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纤维铺层角度对复合材料薄壁圆管轴向压溃吸能特性影响研究

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振动与冲击 2018年第20期37卷 200-206页

作者：解江马骢瑶霍雨佳周建牟浩蕾冯振宇中国民航大学民航民用航空器适航审定技术重点实验室天津300300

研究T700/3234复合材料薄壁圆管轴向压溃吸能特性受纤维铺层角度变化的影响规律。开展复合材料力学性能试验和薄壁圆管轴向准静态压溃试验。通过对比圆管轴向压溃峰值载荷及比吸能等指标的试验结果,验证建立的复合材料圆管有限元模型和... 详细信息

研究T700/3234复合材料薄壁圆管轴向压溃吸能特性受纤维铺层角度变化的影响规律。开展复合材料力学性能试验和薄壁圆管轴向准静态压溃试验。通过对比圆管轴向压溃峰值载荷及比吸能等指标的试验结果,验证建立的复合材料圆管有限元模型和分析方法。基于验证的有限元分析方法,探讨了复合材料纤维铺层角度的变化对薄壁圆管轴向压溃吸能特性的影响规律。结果表明,在准静态轴向压缩载荷下,随着纤维铺层角度的增大,比吸能先增大后减小;纤维角度为±45°时,初始峰值载荷最低,载荷效率最高,圆管易于进入渐进破坏吸能阶段。研究结果可为复合材料纤维铺层角度设计及复合材料薄壁结构有限元建模提供参考。

关键词：复合材料薄壁圆管纤维铺层角度有限元法吸能特性模型验证

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湿热环境对复合材料单向板拉伸性能的影响

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高分子材料科学与工程 2018年第11期34卷 37-43页

作者：冯振宇解江迟琪琳牟浩蕾巩天琛中国民航大学民航民用航空器适航审定技术重点实验室天津300300

湿热环境会导致复合材料层合结构力学性能下降。针对[90]16和[0]16复合材料单向板,在不同湿热环境处理后进行拉伸试验,对比分析其拉伸性能退化情况,通过断口形貌及微观形貌分析阐述其退化机理。结果表明,干燥环境下,复合材料单向板中的... 详细信息

湿热环境会导致复合材料层合结构力学性能下降。针对[90]16和[0]16复合材料单向板,在不同湿热环境处理后进行拉伸试验,对比分析其拉伸性能退化情况,通过断口形貌及微观形貌分析阐述其退化机理。结果表明,干燥环境下,复合材料单向板中的环氧树脂基体在高温下发生后固化,[90]16单向板拉伸强度随环境温度升高而增加,[0]16单向板拉伸强度随环境温度上升基本不发生变化; 85%RH下,单向板纤维-基体界面上产生湿应力与热应力,[90]16和[0]16单向板拉伸强度均随环境温度升高而下降; 70℃水浴中,单向板的基体树脂与纤维-基体界面均发生严重损伤,[90]16和[0]16单向板拉伸强度严重下降。

关键词：湿热环境复合材料单向板拉伸性能断口形貌微观形貌

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湿热环境对CFRP层板压缩性能的影响

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高分子材料科学与工程 2018年第8期34卷 48-54页

作者：冯振宇马骢瑶霍雨佳巩天琛解江牟浩蕾中国民航大学民航民用航空器适航审定技术重点实验室天津300300

湿热环境对CFRP层板力学性能产生重要影响。通过加速吸湿试验研究T700/3228层板的吸湿特性,对比分析[0]16及[90]16层板经不同湿热环境处理后的性能退化情况,通过微观结构表征阐述其压缩退化机理。结果表明,随着温度及湿度升高,[90]16层... 详细信息

湿热环境对CFRP层板力学性能产生重要影响。通过加速吸湿试验研究T700/3228层板的吸湿特性,对比分析[0]16及[90]16层板经不同湿热环境处理后的性能退化情况,通过微观结构表征阐述其压缩退化机理。结果表明,随着温度及湿度升高,[90]16层板中的树脂基体在压缩载荷下发生的膨胀与热膨胀及湿膨胀叠加,导致[90]16层板的压缩强度下降;[0]16层板中的纤维在压缩载荷下倾向于随树脂基体发生局部屈曲变形,导致[0]16层板的压缩强度下降。

关键词：湿热环境 CFRP层板压缩性能断口形貌

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