基于纳米压痕计算预测复合材料用高性能纤维的力学性能和实验验证研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51103173
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    李红周
  • 依托单位：
    中国科学院宁波材料技术与工程研究所
  • 学科分类：
    E0304.通用高分子材料
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

高性能纤维作为复合材料的增强相已广泛应用于航空航天、国防、汽车、船舶和交通等领域。为了对飞机、航空母舰和汽车中使用的高性能纤维增强复合材料结构进行优化设计并预测结构的稳定性、可靠性、安全性和使用寿命等问题，就需要知道高性能纤维精确的力学性能。本项目拟采用有限元法和自动优化方法数值模拟再现纳米压痕实验过程，计算预测复合材料中使用的高性能纤维的弹性模量、硬度、屈服应力和应变硬化特性、断裂韧性、储能模量和损耗模量、活化能和应力指数等性能，拟采用纳米压痕仪等仪器做实验和计算结果进行对比分析以验证有限元法计算预测的可靠性，以改进商业化纳米压痕仪中使用的配套软件中的数据分析程序，给复合材料结构优化设计提供高性能纤维精确的力学性能。

结项摘要

对纳米压入半无限平面、球体和纤维的径向进行了有限元仿真。对于Berkovich压头压入半无限平面的情况，不同压入深度下的所有加载曲线都沿着同一条轨迹，载荷和加载位移之间具有平方关系，可用某一压入深度的加载和卸载曲线计算得到不同压入深度下的加载和卸载曲线，有限元计算得到的修正因子与Hay、Bolshakov和Pharr方法计算得到的修正因子的值相等。用Oliver-Pharr方法计算出来的球体的弹性模量随压入深度和边界条件变化，因此Oliver-Pharr方法不适合用来计算球体的弹性模量。有限元模拟可以很好的预测Berkovich压头压入玻璃纤维的径向后压头尖端周围产生的永久变形。

项目成果

期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Preparation and properties of continuous glass fiber reinforced anionic polyamide-6 thermoplastic composites
  • DOI：
    10.1016/j.matdes.2012.11.034
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    Materials & Design
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Chun Yan;Hongzhou Li;Xiaoqing Zhang;Yingdan Zhu;Xinyu Fan;Y. Liping
  • 通讯作者：
    Chun Yan;Hongzhou Li;Xiaoqing Zhang;Yingdan Zhu;Xinyu Fan;Y. Liping
跨尺度预测非屈曲织物增强复合材料的刚度和强度
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    复合材料学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李红周
  • 通讯作者：
    李红周
Prediction of orthotropic mechanical properties of plain-weave composites with matrix voids using unit cells at multi-scales
使用多尺度晶胞预测具有基体空隙的平纹复合材料的正交各向异性机械性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Polymer International
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Hongzhou Li;Xinyu Fan;Chun Yan
  • 通讯作者：
    Chun Yan
Facile preparation route for graphene oxide reinforced polyamide 6 composites via in situ anionic ring-opening polymerization
  • DOI：
    10.1039/c2jm34243j
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiao-qing Zhang;Xinyu Fan;Hongzhou Li;Chun Yan
  • 通讯作者：
    Xiao-qing Zhang;Xinyu Fan;Hongzhou Li;Chun Yan
Computational modeling and evaluation of the thermal behavior of randomly distributed single-walled carbon nanotube/polymer composites
随机分布单壁碳纳米管/聚合物复合材料热行为的计算建模和评估
  • DOI：
    10.1016/j.commatsci.2012.06.034
  • 发表时间：
    2012-10-01
  • 期刊：
    COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Li, Xiaotuo;Fan, Xinyu;Li, Hongzhou
  • 通讯作者：
    Li, Hongzhou

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其他文献

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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]
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