石墨烯橡胶复合材料应变电阻效应及其智能密封机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11872228
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0812.实验固体力学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The graphene rubber composite material has good electrical conductivity, high sensitivity and large deformation characteristics, which is the ideal sensing element for rubber intelligent sealing. This project mainly studies the strain resistance effect and intelligent sealing mechanism of graphene rubber composites. First, the multi-functional design and preparation methods of the graphene rubber composites are proposed, and the graphene rubber composites with high conductivity and sensitivity, large deformation and excellent mechanical properties are fabricated. Second, the macroscopic, meso-constitutive relationship and the molecular dynamics model of all-atom for graphene rubber composites will be established to reveal the characteristics of large deformation, strain resistance relationship and temperature dependency under complex stress conditions such as tension, compression and bending, also the strain-resistance relationship of sensor element composed of graphene rubber composites with different specifications under various operating conditions (high and low temperature, reciprocating compression rebound, aging, friction and wear) are studied experimentally. Finally, based on the sensor components, the intelligent rubber sealing structures with the high sensitivity are developed to achieve the intelligent monitoring and feedback of the contact stress and leakage rate. The research results will provide the key scientific theoretical basis and experimental method for the design of the graphene rubber composite sensors and the application of the intelligent rubber seal.
石墨烯橡胶复合材料具有良好的导电性、高灵敏性及大变形特征,是橡胶智能密封的理想传感元件。本项目主要研究石墨烯橡胶复合材料的应变电阻效应及其智能密封机制。首先,提出石墨烯橡胶复合材料的多功能设计及制备方法,研制高导电性、大变形、力学性能优异的石墨烯橡胶复合材料。其次,建立石墨烯橡胶复合材料的宏细观本构关系以及全原子的分子动力学模型,揭示拉伸、压缩、弯曲等应力状态下大变形特征、应变电阻效应机制及温度依赖性,表征不同规格的石墨烯橡胶复合材料应变传感元件在多种工况下(高低温、往复压缩回弹、老化、摩擦磨损)的应变电阻效应特征。最后,基于石墨烯橡胶复合材料传感元件研制高灵敏度的智能密封结构,实现橡胶密封件接触应力与泄漏率的智能监测及反馈。研究成果将为石墨烯橡胶复合材料的传感元件设计以及智能密封的应用提供关键科学理论基础与实验方法。

结项摘要

本项目主要对石墨烯橡胶复合材料的应变电阻效应及其智能密封机制征进行了系统的实验、数值模拟与理论分析。首先,提出了石墨烯橡胶复合材料的多功能配方设计及成型工艺调控机制,获得了高灵敏、大变形的石墨烯橡胶复合材料。其次,基于隧道导电理论,建立了石墨烯橡胶复合材料的多尺度分析模型、分子动力学模型及应变电阻模型,揭示大应变传感机制及温度效应。同时,研究了多种工况下(高低温、往复压缩回弹、老化)石墨烯硅橡胶复合材料的应变电阻响应关系。最后,设计了石墨烯橡胶复合材料的高灵敏度导电传感元件,实现了橡胶密封件接触变形的智能监测。研究成果对石墨烯橡胶密封件的智能密封设计及泄漏实时监测提供了关键科学理论基础与实验方法,并在大型民机舱门密封结构泄漏率检测上取得了初步应用,为未来大型客机的智能化检测提供了有效方案及科学指导。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Piezoresistive response of graphene rubber composites considering the tunneling effect
考虑隧道效应的石墨烯橡胶复合材料的压阻响应
  • DOI:
    10.1016/j.jmps.2020.103943
  • 发表时间:
    2020-06-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF THE MECHANICS AND PHYSICS OF SOLIDS
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Yang, Heng;Yuan, Li;Fang, DaiNing
  • 通讯作者:
    Fang, DaiNing
Highly stretchable and sensitive conductive rubber composites with tunable piezoresistivity for motion detection and flexible electrodes
高度可拉伸且灵敏的导电橡胶复合材料,具有可调节压阻率,用于运动检测和柔性电极
  • DOI:
    10.1016/j.carbon.2019.11.079
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Carbon
  • 影响因子:
    10.9
  • 作者:
    Yang H;Gong LH;Zheng Z;Yao XF
  • 通讯作者:
    Yao XF
Measurement and evaluation on contact stress at the rubber contact interface
橡胶接触界面接触应力的测量与评估
  • DOI:
    10.1016/j.measurement.2019.07.018
  • 发表时间:
    2019-11
  • 期刊:
    Measurement
  • 影响因子:
    5.6
  • 作者:
    Wang S;Yao XF;Yang H;Huang SH
  • 通讯作者:
    Huang SH
Constitutive relationship of fabric rubber composites and its application
织物橡胶复合材料的本构关系及其应用
  • DOI:
    10.1016/j.compstruct.2022.116302
  • 发表时间:
    2022-10-28
  • 期刊:
    COMPOSITE STRUCTURES
  • 影响因子:
    6.3
  • 作者:
    Xu, Xiaoyao;Wang, Guowen;Yao, Xuefeng
  • 通讯作者:
    Yao, Xuefeng
An anisotropic hyper-visco-pseudo-elastic model and explicit stress solutions for fabric reinforced rubber composites
织物增强橡胶复合材料的各向异性超粘拟弹性模型和显式应力解
  • DOI:
    10.1016/j.ijsolstr.2022.111519
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
    International Journal of Solids and Structures
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Xu XY;Yan H;Xiao C;Yao XF
  • 通讯作者:
    Yao XF

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

相干梯度敏感干涉测量技术及在静
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    光学技术,32(2):226-229,2006
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    许蔚;姚学锋;刘栋梁
  • 通讯作者:
    刘栋梁
复合多孔水凝胶的微观结构与数字散斑相关分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    复合材料学报,2011,1
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑裕东;吕鹤翔;孟昊业;奚廷斐;姚学锋
  • 通讯作者:
    姚学锋
相干梯度敏感干涉测量技术及其应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    实验力学,21(5):559-566,2006
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姚学锋;许蔚等
  • 通讯作者:
    许蔚等
航空橡胶密封件力学与密封性能检测技术
  • DOI:
    10.16080/j.issn1671-833x.2017.22.106
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    航空制造技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨恒;柯玉超;王  申;董弋锋;黄圣濠;姚学锋
  • 通讯作者:
    姚学锋
去卵巢大鼠骨小梁的纳米力学性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中华医学杂志. 86. 515-519, 2006
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    盛志峰;戴如春*;王鹏;姚学锋
  • 通讯作者:
    姚学锋

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

姚学锋的其他基金

复合材料修复固化工艺力学数字孪生设计及验证
  • 批准号:
    12372182
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
石墨烯橡胶多孔材料零膨胀及自密封设计与表征
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    61 万元
  • 项目类别:
    面上项目
织物橡胶密封材料接触面三维变形及应力实验研究
  • 批准号:
    11472152
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    108.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
动态光测力学数字式阵列高速摄像系统研制
  • 批准号:
    11272179
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    106.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高超声速飞行器鼻锥帽热防护结构热力耦合分析及防热/隔热/承力一体化设计
  • 批准号:
    91016007
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    84.0 万元
  • 项目类别:
    重大研究计划
轻质柔性复合材料的损伤诱导氦泄漏力学机制及承载设计研究
  • 批准号:
    10772094
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    36.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
缺血性股骨头坏死及塌陷的微纳观生物力学机制研究
  • 批准号:
    30470430
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
功能梯度材料裂尖应力奇异性及其静动态断裂力学行为的实验研究
  • 批准号:
    10372048
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
编织结构复合材料的动态损伤与断裂行为研究
  • 批准号:
    19902008
  • 批准年份:
    1999
  • 资助金额:
    13.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码