形状记忆聚合物复合材料可展开结构的研究进展

形状记忆聚合物(shape memory polymers,SMPs)作为一种新型的智能材料,在航空航天领域显示出巨大的前景。根据SMPs材料的变形机理、组成及结构将其与一定的增强相进行复合,可设计出具有低成本,展开过程平缓,振动小,高强度,导电性能优良的智能材料。本文主要介绍三种可用于SMPs复合材料展开结构的基体,以及每种基体制备形状记忆展开结构的方法,从宏观结构上对三种SMPs复合材料展开结构进行分类讨论,分析不同种类聚合物形状记忆的机理、力学性能、形状变化的固定率和回复率等,介绍SMPs复合材料在空间可展开结构中的应用。     

基于形状记忆聚合物复合材料航天航空可变形结构技术研究进展

形状记忆聚合物及其复合材料是一种在相应的外界刺激下可以在临时形状和初始形状之间进行切换的智能材料,具有低密度、低成本、可回复变形大,刺激方式可控等优点,在航天航空领域,如:空间可展开结构、锁紧释放机构、变体等,展现出来了巨大的应用潜力。这些应用大多处于开发阶段,一部分完成了地面功能验证,少部分进行了航天实验。本文首先总结了形状记忆聚合物(SMP)和形状记忆聚合物复合材料(SMPC)的分类,以及恶劣的空间环境因素下SMP的性能变化。随后总结了SMPC的空间可展开结构,包括:铰链、桁架、太阳能电池阵;SMPC的解锁释放结构;SMPC的变体结构以及基于4D打印的SMPC可展开结构的潜在应用。最后,对形状记忆材料和结构的发展前景进行了展望。     

桁架结构尺寸和形状协同优化方法研究

在满足特定规范和约束条件下,设计出重量最轻的结构具有重要的工程意义。提出一种桁架结构形状、尺寸并行协同优化方法,该方法将桁架结构优化问题拆分为形状优化和尺寸优化两个子问题,通过并行协调实现尺寸设计变量和形状设计变量同时达到最优解;完成了三个典型桁架结构形状优化算例,结果表明：该方法对于桁架结构形状优化可行,且算法简洁,收敛快。     

TWIST编谱方法中阵风载荷谱形状相似准则的实现

1 引言 正如参考文献[1]所述,将某特定飞行段一个载荷块(一个载荷块中的飞行总次数等于nf/nb)的各级阵风离散载荷分配到该载荷块内各类飞行时必须满足文献[2]中提出的对数正态极值分布准则和阵风载荷谱形状相似准则.文献[1]已经详细论述了如何在工程实践中实现对数正态极值分布的问题,本文所要讨论的则是如何实现阵风载荷谱的形状相似.毋庸置疑,在运用TWIST方法编制飞续飞载荷谱时这一问题也是非解决不可的关键之一.     

一种受总体限制的弹用S弯进气道的设计和实验验证

在飞行器总体对发动机进气道长度、偏距和相贯位置有特定要求及叉形弹翼根部空间的限制情况下,设计了一种大偏距、短扩压的S弯进气道。进气道的设计特点是在唇口后保证有尽可能长的S弯扩压段,扩压段在采用合理的中心线变化规律和面积变化规律的情况下,通过变宽度的方法确定截面形状,以满足总体要求。风洞模型实验结果表明:1.进气道具有良好的气动性能,高的总压恢复系数(σ>0.985),较低的周向稳态总压畸变指数(Δσ0<1.0%)和径向稳态总压畸变指数(Δσp<2.8%);2.在一定马赫数下,进气道性能对正攻角和偏航角不敏感,仍保持高的总压恢复系数和低的畸变;3.进气道出口气流紊流度较低(—Tu<2.5%),因此进气道出口截面的总畸变指数低(w<3.0%)。     

仿生光响应形状记忆材料4D打印和形变特性研究

针对深空、深地、深海和极地等极端环境科学探索前沿,利用智能构件的材料–结构–功能一体化增材制造技术,即4D打印技术,以木材的多层网格状结构为生物模本,以聚乳酸为基体,聚己内酯为添加相,氧化石墨烯为光热转换剂,采用直写式3D打印工艺成功制备了具有光响应形状记忆特性的仿生智能材料,研究了该智能材料的响应方式、变形过程、力学强度、变形温度等。结果表明,其能对光与温度刺激做出响应,实现自主形状回复,形变温度降低至55℃左右。在近红外光刺激下,形状固定率高达96%,形状回复率为93%,形状回复时间最快可达9 s。最后演示了在仿生可展开结构和光控释放包裹物结构中的应用,分别实现了按需光驱动展开和可控顺序释放功能,为航空航天可变形结构精准选择、远程控制和快速响应问题的解决提供了一种有效的仿生学新思路和新方法。     

EEA树脂形状记忆特性工艺参数的研究

通过对以过氧化二异丙苯（ＤＣＰ）为交联剂的乙烯－丙烯酸乙酯共聚物（ＥＥＡ）体系的研究，发现交联时间、拉伸时间等６项因素对形状回复率产生很大的影响。形状记忆高分子（ＳＭＰ）是一种新型 的功能高分子材料，在航空、机械、化工、建筑等领域具有广泛的用途。ＳＭＰ在一定的条件下成形出某种形状的制件后，可再次成形得到第二种形状的制件，在加热等外部刺激手段下制件形状可以回复到初始形状，即高分子“记忆”着原先形状。与形状记忆合金（ＳＭＡ）相比，ＳＭＰ不仅具有变形量大、易加工、形状响应温度便于调整，保温、绝缘性能好…     

发动机/APU切断开关

Jamco公司开发了一种新型的发动机火焰断杆开关,它包括了该公司的两种旋转开关结构：一种是为了线性传动而设置的七杆双掷小型旋转选择开关；另一种是为了旋转传动设置的双杆或三杆双掷旋转功率开关，还包括了用一个手动按钮电磁控制的安全装置。开关盒是铝制的，操纵杆中有发光装置。一个用铝包着外壳的开关和LEDs是被埋在一个操纵杆里的。这个新的开关和Jamco的十杆线型开关很相似。（）发动机/APU切断开关@王     

快速成形制造技术与国际发展潮流合拍——清华大学机械工程系教育部先进成形制造重点实验室颜永年

快速成型的发展现状 快速原型(Rapid Prototyping,简称RP)技术是1987年出现的应用于制造业的高新技术.它采用离散/堆积的概念制造零件,可以制造任意复杂形状的三维实体,而不需要特殊的模具、工具或人工干涉,具有高度的柔性.     

什么叫顺序控制器

顺序控制器是六十年代末开始出现的一种介于继电器固定逻辑控制和电子计算机控制之间的新型自动控制装置。它是按照予先确定的顺序,或按一定的逻辑所决定的顺序,依次进行各阶段的开关量控制的通用电子装置。所谓开关量控制,就是对两种状态的控制,如继电器的吸合与释放,触点的通与断,电磁铁的通电与断电,电动机的起动与停止、正转与反转,阀门的开关等等。对开关量状态控制的程序转换,可以取自现场的信号(如行程限位开关、按钮等)。但有些过程如清洗、电镀等难以取得现场信号,则可以根据延时信号进行时间控制。