复合材料是20世纪最重要的人工材料之一,也是继金属、陶瓷、高分子材料之后的第四类材料.复合材料是由两种或两种以上材料复合而成的,组分材料间具有明显界面,能够充分发挥组分材料各自的优势,并能获得各组分材料所不具备的性能.复合材料的发展源于国防、航空航天领域需求的牵引,经过研发与应用水平的提高而不断更新换代后,被推广到船舰、交通、能源、建筑、桥梁以及休闲等领域.从“二战”时期,玻璃纤维增强复合材料应用开始,到目前以碳纤维增强复合材料为代表的各种先进复合材料,均以其优越性能和可设计性等突出优点,备受关注.

利用生物学的方法“创造”丢失或功能损害的组织与器官的“再生医学”正成为最超前的“明星”学科。

中国航海学会(China Institute of Navigation)于1963年12月被批准设立,1979年4月正式成立.学会是由航海科技工作者及交通、海军、海洋和渔业系统中的有关单位自愿组成,并依法登记成立的具有公益性、学术性的法人社团,挂靠中华人民共和国交通运输部,业务主管单位是中国科学技术协会.

为促进科研人员成长、推动学科发展、繁荣科技出版,中国科学技术协会、中国长江三峡集团公司联合设立“中国科协三峡科技出版资助计划”,由中国长江三峡集团公司出资2100万元,连续5年资助自然科学、技术科学领域的科技著作出版,由中国科学技术出版社接受推荐申报、组织评审、出版发行。该计划于2012年2月开始实施,2013年1月第一批优秀学术著作面市。

科学家一直对海底地形着迷,非常想知道大洋底部的海山和隆起是如何出现的。自“板块构造学”理论建立以来,地球学界提出不少板块移动的动力学机制,其中地幔羽(mantle plume)假说在1980年代后期开始占据主流。

科技革命有两种驱动:一种是社会需求驱动,一种是知识与技术体系内在的驱动.

随着新能源汽车、火箭发动机系统、卫星等新技术和新装备的不断发展,对其携带液体燃料和高压气体的压力容器提出高气密、轻质量、长寿命的苛刻要求.对此,本文提出一种含超薄金属内衬轻量化复合材料压力容器的设计与制备技术.研究了缠绕纤维与芯模表面间滑线系数的表征方法,提出了基于工艺可实现的精密缠绕理论;研制出0.8mm厚超薄铝合金内衬;建立了仿壁虎脚结构的界面层设计理论模型,制备出超薄金属内衬与复合材料层间的超强界面层;掌握了复合材料结构的损伤自修复方法,提高了复合材料压力容器的可重复使用次数,所研制的轻量化复合材料压力容器相比同容积、同压力的金属容器减重70%.

以碳纤维增强环氧树脂基复合材料结构为研究对象,设计了含有预埋分层缺陷复合材料层合板的典型试件及压缩试验装置,采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了分层缺陷位置、大小对结构压缩强度的影响.研究结果表明,分层缺陷的位置会改变层合板的分层形式,且小尺寸分层缺陷对于层合板的压缩强度几乎无影响.此结论可为复合材料结构应用于飞机结构的设计和制造提供依据.

对3种方法修理后复合材料蜂窝夹芯板的侧压性能进行:实验研究.实验结果表明,不同修理方法均可有效地恢复试件的侧压强度,所有试件的侧压强度恢复率均在完好板强度的79%以上.其中,初始损伤最小的蜂窝夹芯板有最高的强度恢复率,此外非对称的修理设计会导致附加弯矩,从而对结构承载能力造成不利的影响.在实验基础上建立三维有限元模型对修理后蜂窝夹芯板的侧压性能进行研究,数值模型得到的结构刚度、极限载荷与破坏模式均与实验结果吻合良好,为复合材料蜂窝夹芯板的修理设计提供了可靠的数值方法.

三角形截面碳纤维在复合材料内部的排布结构像微波暗室一样,能够对入射的电磁波进行多次反射,从而衰减电磁波,使三角形截面碳纤维复合材料具有吸波性能,因此,研究三角形截面碳纤维在复合材料中的排布规律对研究其吸波机理非常重要.采用实验和模拟的方法对三角形截面碳纤维在复合材料中的排布规律进行了分析.首先,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了多组三角形截面碳纤维复合材料试样的截面微观形貌,分析了三角形碳纤维在复合材料中的排布角度及均匀性;其次,为进一步研究三角形截面碳纤维复合材料的吸波机理,根据蒙特卡洛原理,通过Matlab软件对三角形截面碳纤维在复合材料中的排布情况进行了模拟.实验及数值模拟结果吻合较好,均表明三角形截面碳纤维在复合材料中的排布是以各种排布角度随机排布的,而三角形碳纤维分布是比较均匀的,没有明显的密布区域和稀疏区域,该模拟方法可以用于模拟不同含量的三角形截面碳纤维在复合材料中的排布规律.

针对复合材料单搭接接头的拉伸性能进行有限元建模,分析搭接长度对单搭接接头的应力分布和破坏模式的影响.结果表明:当搭接长度在5～45mm变化时,最小剪切应力逐渐减小,当搭接长度大于20mm时,搭接长度对应力分布的影响减少;破坏载荷逐渐增大,当搭接长度大于20mm时,搭接长度对破坏载荷的影响减少;单搭接接头的破坏模式为胶层-复合材料界面的边缘发生部分损伤,导致胶层损伤,搭接长度的变化影响单搭接接头的损伤严重程度.

复合材料结构在外部撞击载荷作用下容易产生目不可检的损伤,进而导致结构承载能力降低.以复合材料加筋圆筒结构为对象,研究基于系统辨识模型的外部低速撞击识别实验的两个关键问题.首先,通过数据分析阐明和完善了系统辨识方法中传递函数的模型阶次选择原则;其次,针对压电传感器生产工艺和安装工艺难以保证各传感器均一性问题,提出了一种传感器信号修正方法,以提高载荷识别精度;最后,分析和讨论了加筋结构型式对撞击识别的影响.实验结果表明,本文所提方法能有效地提高识别和重构外部撞击载荷.

试验利用矿渣、煤矸石作为配制复合水泥的辅助性胶凝材料,研究了矿渣、煤矸石细度和复合比例对复合水泥力学性能的影响,以水泥胶砂强度作为参数反演,找出最佳复合体系.试验结果表明:在矿渣与天然煤矸石组成的复合体系中,矿渣的细度决定了复合水泥的强度,矿渣越细,复合水泥强度越高.当矿渣和天然煤矸石作为混合材取代水泥的总量一定时,所配制的复合水泥强度随着矿渣比例的增大而增大,随煤矸石比例增大而减小.天然煤矸石没有活性,将其煅烧后,活性才能显现.

GLARE层板是高级飞行器结构中使用的新型纤维金属层板,它的使用给航空工业材料发展注入新的血液.本文回顾了纤维金属层板的发展历程,介绍了GLARE层板种类及制造方法,着重分析了GLARE层板的基本力学性能、抗冲击性能、挤压性能、疲劳性能、缺口剩余强度和环境耐久性,检测和修理的相关内容亦有所介绍.总结已有的GLARE层板相关性能研究进展,提出了GLARE层板研究领域需要解决和关注的若干问题,包括基本力学性能实验、裂纹增长预测与模拟、高温高湿情况下损伤处剩余强度研究等.

根据层次分析法(AHP)和理想点法(TOPSIS),建立采矿方法优化排序的数学模型,该数学模型采用德尔菲法(专家意见法)确定采矿方法优化排序的决策指标,如倾角、厚度和顶板稳固性等;将待选方案指标转换为判断矩阵,通过层次分析法确定判断矩阵中各指标权重,然后用理想点法进行优化排序,得到加权标准化的决策矩阵,从而计算出各方案的相对贴近度.以三山岛金矿采矿方法的优化方案为例,3种采矿方法的相对逼近度为0.1467,0.5168,0.9706,以此确定第3种方法最优,进而验证模型的可行性,为矿山采矿方法的优化提供有效参考.

云南个旧是全球最大的锡铜多金属矿区,包括马拉格、松树脚、高松、老厂和卡房5大矿田.卡房铜矿主要的矿床类型有两类:玄武岩与大理岩层间的似层状矿床和花岗岩与围岩接触带矽卡岩型矿床.关于该区的成矿作用存在多种认识,除了传统上认为与燕山期花岗岩有关外,还有海底喷流成矿和玄武岩成矿的新认识.本文选取矿区内玄武岩型铜矿为主要研究对象,对区内花岗岩和玄武岩及大理岩中的控矿构造和容矿构造的构造产状进行测量和解析,揭示容矿构造的发育规律.研究结果表明,玄武岩型铜矿床明显受南北向、东西向和北东向构造控制.以往研究工作中所忽略的北西向构造在今后的勘探部署工作中应引起足够的重视,优势容矿空间展布方位亦为上述几个方向.这一认识将为下一步接替资源的勘探指明方向,亦为建立卡房矿田玄武岩型矿床成因模型提供矿田构造方面的重要依据.

我国页岩储层钻探方面处于起步阶段,钻井过程中复杂情况频发,井壁坍塌问题严重.借鉴北美地区页岩气钻井经验,对比我国四川盆地与北美Haynesville的页岩气水平井井身结构,发现随井眼尺寸减小,钻井复杂情况有所降低.研究过程中,结合岩石强度的尺寸效应理论,比较不同强度尺寸模型的优缺点,优选Vutukuri模型分析微小井眼井壁围岩的强度变化规律,并根据McLamore各向异性破坏准则确定岩石单轴抗压强度随主应力与层理面法向之间夹角的关系,以此作为页岩储层强度准则;根据定向井坍塌压力计算方法分析井周应力状态,结合尺寸效应与强度准则,分别得出标准井眼和微小井眼在层理性地层中的坍塌压力随井眼轨迹的变化规律,同时探究了固定井眼方位下的坍塌压力随井斜角变化规律.对比不同井斜角下两者的差距,结果表明,不论直井或定向井,采用微小井眼均能显著降低钻井坍塌压力,降低幅度约为10%左右,研究结论揭示了小井眼减少钻井复杂的内在原因.

玄武岩纤维是一种新型材料,具有成本低廉、绿色环保、应用广泛等优点,因此在国防、工业、民用等各个领域得到广泛应用.近年来,俄罗斯等国家将玄武岩纤维制成管材,成功应用到石油领域,包括油气井套管、油管及地面输油管道.本文系统阐述了玄武岩纤维套管、油管及地面输油管道的主要类型及性能指标,并分析了玄武岩纤维管材应用于石油领域的优势及其实际应用效果,证明在石油领域应用玄武岩纤维管材从技术上是可行的.同时,从原材料、技术指标、需求、技术难点等方面探讨了玄武岩纤维管材在中国石油领域的应用前景.

什么是意识?哲学家S.布莱克摩尔提醒道:“假设你现在闻到一阵从厨房飘散过来的味道,这股气味毫无疑问是新泡的咖啡的香味。你之所以能闻到这股气味可能是因为化学物质进入了你的鼻子,并与鼻腔里的感受器产生了反应。但是,如果你关注的只是体验而已,那么这与化学物质就没有半点关系了,或许你甚至无法向自己描述这种感受。”

这个题目是借用的。北京电影学院崔卫平教授2005年出的书《正义之前》,其序言就是一篇相同题目的文章。其实,崔教授在文章中也并没有直接从字面上提到哪怕一次题目之问,也许还可以说她其实并没有回答的意思,这反而加浓了我思考的兴趣。

20世纪90年代初,分子医学(Molecular Medicine)一词开始频繁地出现在各种权威的科学杂志上。1994年2月,美国国立卫生研究院(NIH)国家肿瘤研究所(NCI)的卡普(Karp J E)和布罗德(Broder S)在《癌症研究》杂志上发表了一篇题为“分子医学的新方向”的长篇评论,详细地介绍了分子医学的含义和主要进展。

2012年10月,有个海外留学生在采访我时问:“大学里的研究员、副研究员也要上课的吗?美国的Research Professor就不用上课。”同样令我哭笑不得的是,在学校BBS上看到本科生写的一个帖子,里面提到,想不通有些学术水平很高的新进校教师为什么没有给本科生上课。