摘要:金属增材制造中的变形及残余应力对于成形过程及零件性能均会产生一定的影响，两者影响因素众多，在增材制造过程中的演化尚未明确揭示。本文综述了国内外关于金属增材制造变形和残余应力的研究现状，提出“约束力”新概念，为金属增材制造变形和残余应力机理的深入研究提供了新的方法。

摘要:硼与其近邻元素碳一样形成sp²杂化，易形成复杂的多面体结构。硼烯是硼元素的二维同素异形体，研究者们对其结构和物化特性一直有着浓厚的研究兴趣。由于其制备技术难以突破，长期以来该领域的研究只停留在理论探索上。最近，在铜、银基底上生长出了单层硼烯薄膜，并对其原子结构和光电特性进行了深入研究，这些实验研究为未来研制基于硼烯的高性能电子器件奠定了良好基础。本文首先介绍硼烯的理论研究进展，然后着重介绍二维硼实验制备及其光电性能表征等研究，并对当前国际上二维硼薄膜实验研究进展进行了总结和展望。

摘要:建立了一套飞行器结构多尺度分析方法，能够较为高效、准确地分析飞行器结构的力学行为，确定危险区域以及研究损伤模式。采用层次多尺度法，分别建立了飞行器整体结构、局部舱段结构、单钉连接模型三种有限元模型，对飞行器结构进行分析。建立了宏观变量与细观响应之间的信息传递和反馈。对三向正交碳/碳机织复合材料的宏观刚度和强度性能进行了预测，建立了宏观损伤起始包络线。采用协同多尺度法对单钉连接模型进行渐进损伤分析。研究表明该方法具有良好适用性，能够较为准确地分析结构的损伤模式，为飞行器结构设计提供参考。

摘要:选取GM管与NaI（T1）伽马谱仪双辐射探测器作为辐射监测单元，通过软硬件开发，将GPS技术、无线通信技术、核分析技术、放射源定位、剂量率绘图等功能相融合，研制出一套快速灵敏且不受地形限制的远程机载辐射监测系统。测试结果表明：所开发的无人旋翼机机载放射性监测系统在3 km的传输距离下可保持稳定有效的数据通信；机载监测系统的最大可探测距离满足环境辐射监测需求；系统上位机软件实时显示获取的环境辐射数据，并具有轨迹标定、剂量警报、数据查询和分析等功能，为环境辐射评估提供了依据。

摘要:基于《飞机设计手册》中整体壁板的设计方法，在最佳设计面积比的情况下，可以得到较高的结构承载能力，但是蒙皮与长桁分离面的确定给实际设计工作造成很大障碍。本文针对这一问题开展了相关的研究工作，对蒙皮厚度在4~6 mm范围内的“T”形整体壁板，给定分离面位置，在结构质量一定的条件下以最大失稳载荷为设计目标，得到蒙皮与长桁的最佳设计面积比。以此面积比设计的厚蒙皮“T”形整体壁板其承受轴压载荷的能力最强。

摘要:基于有限元软件ABAQUS，分别建立了无损伤和含板芯脱粘缺陷的边缘闭合蜂窝壁板的三维有限元模型。利用3种建模方法对比研究了边缘闭合蜂窝壁板在压缩载荷作用下的屈曲载荷规律和失稳模式。采用夹芯板理论将蜂窝芯等效为正交各向异性结构，板芯之间的胶层使用cohesive单元进行模拟。研究结果表明：随着脱粘尺寸的增加,蜂窝壁板的屈曲载荷呈现下降趋势；当30 mm ≤ D ≤80 mm时结构由混合屈曲过渡到局部屈曲;两种等效模型发生局部屈曲后，无论是结构的屈曲载荷规律和屈曲载荷值还是失稳模式，均近似接近原始模型结果。

摘要:复合材料层合板下陷是飞机结构中应用广泛的典型结构细节。以下陷长深比、相同方向下陷区间距、两个不同方向下陷区间距为下陷区设计变量，建立参数化有限元模型；通过下陷应力应变分布、初始失效和最终承载能力分析，确定各设计变量对下陷区结构力学性能的影响，并进行参数化设计。分析结果表明：下陷区结构最先发生损伤的部位为下陷区转折处；合理的下陷参数设计变量取值为长深比B/A≥20、主受力方向上两个下陷区间距A/H≥12、不同方向上两个下陷区间距C/A _min≥1.5。

摘要:飞机外翼与中央翼的对接结构承担着传递外翼载荷到中机身和中央翼的重任。本文首先梳理了先进民用客机的下壁板对接形式，然后给出了不同下壁板对接结构的设计要点，最后分析了典型机型下壁板对接结构的传力特性，指出下壁板结构的材料类型会影响对接结构的设计。

摘要:采用三维Hashin准则作为纤维束损伤判据，根据材料不同损伤模式制定相应的材料性能退化方案，并考虑应变率效应对材料的强度性能进行修正，建立含孔复合材料层合板的渐进损伤分析模型，模拟材料在不同应变率下的损伤破坏过程。通过动态拉伸试验，获得材料在不同应变率下的载荷-位移关系及孔边不同位置的时间-应变关系，讨论了应变率对材料拉伸性能的影响及试件孔边的应力集中情况。有限元分析结果与试验数据相一致，证明了本文所提出分析模型的正确性和有效性。

摘要:基于连续损伤力学理论，对2A12铝合金冲击局部损伤及后继疲劳寿命进行了研究。首先采用有限元方法模拟了冲击过程，获得冲击凹坑局部的残余应力场与塑性应变场；然后根据残余应力状态选取疲劳破坏的危险点，通过Lermaitre塑性损伤模型得到危险点的初始损伤；最后根据修正的Chaboche疲劳损伤模型估算疲劳寿命。通过与相关的试验结果进行对比验证，表明连续损伤力学结合有限元分析方法可有效评估金属结构冲击损伤及后继疲劳寿命。

摘要:基于自动铺丝工艺，为获得良好的蜂窝夹层结构自动铺放成型质量，建立了Nomex蜂窝芯在压辊压力下的屈曲、后屈曲和破坏整个失效过程的数值分析方法。采用线性屈曲分析法（特征值分析法）对蜂窝单元进行屈曲分析，得到一阶屈曲模态、屈曲特征值及屈曲载荷；引入初始结构几何缺陷，采用非线性屈曲分析法（弧长法）对Nomex蜂窝单元后屈曲行为进行分析，输出参考点RP-1的载荷-位移曲线，得到弧长法计算的屈曲载荷以及极限载荷值。通过对比试验结果与两种屈曲分析法得到：对于分析临界屈曲载荷，特征值法较弧长法更精确；而弧长法可以更好模拟结构的后屈曲行为，计算结果与试验数据基本吻合，为Nomex蜂窝夹心结构自动铺放成型过程中铺放压力的选取提供参考。

摘要:为提高直升机雷达散射特性预估的准确性，建立了目标雷达散射特性分析的计算电磁学（Computational electromagnetics method，CEM）方法，并开展了吸波涂层对直升机雷达散射截面（Radar cross section，RCS）特性影响的研究。首先，对复杂目标（例如直升机）进行几何建模和网格划分，获得空间网格单元上的电磁场信息，作为整个电磁场仿真分析的计算基础。然后，通过介质球和涂覆电磁介质导体球的算例对比，分析结合共形技术的时域有限差分法（Finite difference time domain，FDTD）在处理介质物体及涂覆涂层介质物体的有效性，结果表明FDTD方法计算结果与级数解吻合。在此基础上，计算和对比了金属旋翼以及涂覆吸波涂层旋翼的RCS特性，分析了典型方位角入射下全机涂覆前后对RCS特性的影响。研究表明：旋翼表面全涂覆雷达吸波材料（Radar absorbing material，RAM）后对直升机旋翼的RCS抑制效果明显，在全机强散射部位涂覆RAM可以显著地降低RCS特性，涂层的使用在直升机的隐身设计中起到关键的作用。

摘要:针对外挂武器对无人直升机纵向气动特性影响的问题，采用雷诺时均Navier-Stokes (Reynolds average Navier-Stokes，RANS)方法对加装武器系统前后，不同前飞速度、武器安装角和挂载状态下的气动特性进行了数值计算。然后将大速度前飞状态时的气动特性与加装外挂武器之前的风洞试验结果进行了对比分析。结果表明，采用悬臂梁外挂方式加装武器对阻力有显著影响，前飞速度和武器发射安装角变化对纵向气动特性几乎没有影响。外挂武器安装位置和数量变化对无人直升机的纵向气动特性影响很小。研究结果可为武装无人直升机选择合适的武器外挂和发射方式提供参考。

摘要:针对锥体热环境问题，提出了气动热与结构传热的分区迭代推进分析方法。其中流场采用有限体积法计算，空间离散采用AUSM+格式。时间推进采用显示多步Runge-Kutta格式，结构热传导采用有限元方法求解，而数据传递采用基于虚拟空间的插值方法。圆管验证算例分析显示，2 s时刻驻点处的热流密度和温度的计算值与试验值的相对误差分别为1.34%和4.95%。最后进行了直二次圆锥体的热环境分析，壁面初始热流密度值与试验值吻合得很好，其中驻点热流的计算值与试验值的相对误差为3.1%。耦合分析过程中驻点温度随时间的推移而升高，且上升趋势逐渐变缓，最终趋于稳态值。此外时间的变化对锥体表面压强的影响可忽略不计，而壁面热流却随时间的增加而降低。

摘要:合理的路径规划可以提高电弧熔丝增材制造成形零件的表面质量和强度。针对电弧熔丝增材制造的特点，将多种增材制造路径规划算法相结合，提出了一种复合路径规划算法，实现了单空洞截面的填充，并进一步讨论了其他类型截面的路径规划方法。在填充截面过程中，内外表面采用轮廓偏置路径填充，保证了零件的表面质量；零件内部采用改进的扫描线算法进行填充，减少了空行程，提高了成形效率。实验验证了本文算法填充复杂截面轮廓的可行性。

摘要:二维层状材料MXene由于其独特的物理化学性质，受到了广泛关注。本文通过超声辅助刻蚀Ti₃AlC₂的方法制备了多层的Ti₃C₂T_x，利用X射线衍射仪、N₂吸脱附测试、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其微观结构的变化特征进行了详细的表征和分析，并与磁力搅拌刻蚀制备的Ti₃C₂T_x样品相对比。结果表明，与磁力搅拌刻蚀相比，超声辅助刻蚀可以进一步减小Ti₃C₂T_x平均薄层厚度和增加原子层间距，主要原因是超声处理能够促进未发生反应的薄片层中Al原子层的刻蚀。刻蚀过程中同一Al原子层有些区域先发生刻蚀，而一些区域依然存在Al原子。探明了附着在Ti₃C₂T_x表面几十纳米的颗粒是空间群为R3ˉ的六方结构AlF₃，并且随着刻蚀时间的增加，其逐渐向非晶体转变。

摘要:考察了天然水体中常见的SiO₃^2-对KMnO₄/FeSO₄工艺混凝除磷的影响。SiO₃^2-存在时KMnO₄/FeSO₄工艺混凝除磷的效能随着溶液pH的升高呈现先增加后降低的趋势。SiO₃^2-浓度为1.0 mmol/L，溶液pH值为4～6时，SiO₃^2-可促进KMnO₄/FeSO₄工艺除磷的效能，KMnO₄/FeSO₄工艺对磷的去除效果分别增加了6.0%，9.9%和6.3%；溶液pH值为7～9时，SiO₃^2-可显著抑制KMnO₄/FeSO₄工艺除磷的效能， KMnO₄/FeSO₄工艺对磷的去除效果分别降低了14.76%，32.6%和17.3%。KMnO₄/FeSO₄工艺形成的絮体颗粒物表面ζ电位显著降低，溶液中残余铁的量明显提高。另外，水中SiO₃^2-对KMnO₄/FeSO₄工艺形成的絮体颗粒物的组成和表面特征均有一定影响。该研究为 KMnO₄/FeSO₄工艺混凝除磷技术的推广提供了必要的理论基础。

摘要:采用SEM、EDS、电化学测试等方法研究了热浸镀用Zn-5Al-xMn(x=0，0.1，0.2，0.3)合金的铸态组织与耐蚀性能。结果表明：在Zn-5Al合金中加入少量的Mn显著抑制了粗大初生β-Zn相的生成，当Mn含量为0.2%时，初生β-Zn相最少，共晶组织占比最高。试验合金的自腐蚀电位随着Mn含量的提高而增大，自腐蚀电流密度先减小后增大。Zn-5Al-0.2Mn合金自腐蚀电流最小为1.403 μA/cm²，其高频阻抗和低频扩散阻抗均最大。Zn-5Al合金中初生β-Zn相优先腐蚀，Zn-5Al-0.2Mn合金因初生β-Zn相较少，发生均匀性腐蚀，其腐蚀产物在Zn-5Al-xMn合金中最致密。

摘要:以β型脱硫石膏为基材，混掺水泥、粉煤灰和硅灰等胶凝材料，加入自制的专用改性外加剂，制备脱硫石膏基复合胶凝材料，测试分析原料组分、水胶比和养护方式对脱硫石膏基复合胶凝材料性能的影响，通过SEM和XRD测试手段探讨其强度形成及耐水机理。试验结果表明：水泥掺量为20%、粉煤灰掺量为25%和水胶比为0.7时的脱硫石膏基复合胶凝材料综合性能优良，其28 d抗压强度为12.1 MPa，吸水率为17.6%，软化系数为0.81；二水石膏晶体形成的第一支撑骨架和以钙矾石和C―S―H凝胶等形成的第二支撑骨架相互补充，提高了脱硫石膏基复合胶凝材料结构的致密性和耐水性。

摘要:以铝、黑色色浆为填料，氟树脂为粘合剂，制备了氟树脂/铝红外涂层，研究了黑色色浆含量对氟树脂/铝红外涂层性能的影响。性能测试包括光泽度、色差、红外发射率、硬度、附着力、抗冲击性、粗糙度、光学测试、耐腐蚀性等。结果表明，在黑色色浆含量为1.0%时，整个氟树脂涂层的性能最优。当黑色色浆的含量由1.0%上升到9.0%，涂层表面光泽度不断下降，涂层ΔE值不断减小，涂层表面红外发射率逐渐升高，涂层的硬度都是6H，涂层的附着力等级为0级，红外光谱吸收峰逐渐增强。当黑色色浆含量为0%~3.0%，抗冲击性都超过50 kg·cm，抗冲击性较大。当黑色色浆含量为0%~5.0%时，涂层表面粗糙度比较低。当黑色色浆含量为1.0%时，涂层的耐腐蚀性能最佳。