毕业设计是高职复合材料专业教学计划的组成部分，是实践教学的重要环节之一，是学生在校期间对所学复合材料专业知识的综合应用，是提升学生专业技能、分析解决问题以及对科技论文撰写能力的一次有效锻炼，同时其也是下面是小编为大家整理的2023年复合材料论文【五篇】（完整文档）,供大家参考。
复合材料论文范文第1篇
毕业设计是高职复合材料专业教学计划的组成部分，是实践教学的重要环节之一，是学生在校期间对所学复合材料专业知识的综合应用，是提升学生专业技能、分析解决问题以及对科技论文撰写能力的一次有效锻炼，同时其也是毕业生们从学校走向社会，对所学基础课程知识、专业课程知识和各种综合能力接受全面检验的一个重要阶段。毕业设计的质量是衡量高职院校人才培养质量以及教育教学水平的一个重要指标，特别是在目前高职院校教学评估和巡视诊断工作中，毕业设计更是检查评估的重点。
2高职复合材料专业毕业设计存在的问题
2.1学校方面
①毕业设计时间短，与就业实习时间有冲突。高职复合材料专业按人才培养方案将毕业设计安排在第五学期，共八周时间。但这段时间也正是毕业生找工作，签订就业协议的时间。很多学生一旦找到了合适的岗位后，便立即与用人单位签订合同，出去顶岗实习，例如12级专业就有20名左右学生与菲舍尔航空部件公司签订就业协议，提前进厂顶岗实习。学生不在学校，这给毕业设计指导带来了很多的阻碍，指导教师只能通过电话、短信、邮件等方式和学生进行联系，无法进行面对面指导与交流，论文指导效果非常不好。有些学生离校后更换手机号码，不主动和指导教师联系，造成教师根本无法联系上指导学生，更不要谈就论文进行定期指导了。
②开展毕业设计的实践条件不足。毕业设计的选题大致为复合材料成型与胶接两个方向，学校虽然有一定的复合材料的成型和胶接的实验实训条件，但由于场地小，设备缺乏，无法满足专业学生的毕业设计要求，因此学生的毕业设计完成大多是参考相关文献进行工艺设计，只是理论上的分析，不仅学生完成困难，而且没有具体的工艺实训过程操作，内容空洞。
2.2教师方面
①师资匮乏，教师指导压力大。指导教师相对于学生的数量严重不足，教师指导压力大，无法保证对每位学生毕业设计进行有效的指导。毕业生忙于就业和实习，对于毕业设计不上心，加之高职学生基础薄弱，专业论文撰写的能力不强，所以老师指导起来更是压力倍增。教师在指导毕业设计同时还要完成相对较多的教学任务，往往会精力分散，指导学生又多，导致指导效果不佳。
②选题理论化，部分与生产实践脱节。虽然专业教师均具备硕士学位，专业理论水平高，但多半缺乏企业工作经历，不能及时准确把握企业动态和职业岗位的需求，因此在毕业设计选题上很多老师多半采取由学生自主选择毕业设计课题或让学生参与自己的立项科研课题，而未考虑学生职业岗位的需求。因此选题理论化，与生产实际脱节。
2.3学生方面
①对于毕业设计积极性不高。在毕业设计期间，很多学生忙于找工作和提前进入企业实习，对于毕业设计积极性不高，得过且过。学生常常不能按时完成老师布置的毕业设计的选题和资料搜集任务，也不能参加老师定期的指导会议。对于后期的论文修改，也不能及时认真修改，很多学生都是随意修改下，就交上来，态度不认真。还有部分同学很难联系上，对于毕业设计任务置之不理。
②搜集、整理资料能力差。撰写毕业设计首先应搜集相关专业资料阅读，并进行分析和整理，随后才能开展毕业论文的撰写。但很多学生搜集网络资料的能力非常差，大多数学生只会使用简单常用的搜索引擎，对于相关论文数据库的使用和信息检索非常陌生。同时，学生资料整理能力也有限，只会将查到的资料东拼西凑、无序堆积，缺乏逻辑性和前后的连贯性。
③毕业设计撰写能力差。毕业设计的撰写指导教师只起引导作用，主要给出资料搜集任务和对论文的修改意见，论文主体是由学生完成。大多数学生撰写毕业设计能力较差，在撰写毕业设计茫然一片，不知道如何编排结构，如何进行分层分析，逻辑推理。只是对搜集到的相关资料进行拼凑，论文内容逻辑混乱，前后层次不明，不连贯，读起来一头雾水。有部分学生内容与题目基本没关系，论文格式更是五花八门，错误百出。
3提高毕业设计质量的途径
3.1调整毕业设计时间，提前布置毕业设计任务
条件允许的情况下，可以把毕业设计任务提前到第四个学期的期末，在学生参加暑期顶岗实习前，进行毕业设计工作动员和任务预分配工作。要求学生在顶岗实习期间，结合自己实习的相关工作拟定毕业设计课题范围，在相关专业岗位认真将其工艺流程、参数等进行详细记录的任务，并要求学生完成实习岗位工艺的相关科技文献查询任务，开学以书面报告形式上交给指导教师。这样为学生后续毕业设计完成积累了素材，完成毕业设计也会顺手很多。
3.2重视毕业设计选题，注重与生产实践相结合
毕业设计的选题应在理论深度上降低要求，注重其技能性和实用性。学生可在顶岗生产实习的过程中自主选择适合工作岗位的课题。由于学生所选课题紧贴工作岗位，有些甚至可能是单位急需解决的问题
，学生认真思考和亲手操作过，对于其中的工艺流程和质量管理过程非常熟悉，因此学生的积极性会提高，参与性较强，毕业设计质量会大幅提高。比如2010级部分暑期在西安航天复合材料研究所实习的同学，选择缠绕和模压等与其工作相关的成型工艺作为毕业设计选题，其毕业设计就完成的非常不错。
3.3专兼职指导教师合作，团队指导毕业设计
面对师资力量匮乏，有经验、有资历的指导教师人手不足的情况，我们应充分利用校外实训基地、顶岗实习单位的资源，采取激励制度，扩宽教师聘请的渠道，鼓励和吸引技术专家工程技术人员、技师等具有丰富实践经验的技术骨干到校担任毕业设计指导工作。这些技术人员与我们的专职教师组成团队，共同指导毕业设计工作，这样既缓解了指导教师短缺的矛盾，又弥补了校内指导教师在实践方面的不足。另外，部分提前就业实习的学生可自主选择所在就业实习单位具有高级职称的技术人员作为指导教师，这样在做毕业设计时，指导教师就在身边，可随时指导，提高其解决实际问题的能力，也会避免老师与学生沟通障碍的问题，大大提高毕业设计指导效率和毕业设计质量。
3.4加强对毕业设计过程的监管
学校和系部对学生的毕业设计环节应加强监督管理，定期抽查，体现对毕业设计环节的重视。教研室定期组织指导教师对学生的毕业设计情况进行检查并将各组检查情况上报教研室。定期召开会议对各组指导情况及检查中存在的问题进行探讨，并给出下一阶段指导工作的任务和具体要求。另外还可开展教师和学生的互评活动，要求教师根据学生的表现给学生打分作为最后毕业设计总评的一部分；
学生也可以根据教师的指导情况给教师评分，作为对教师教学效果评价的一部分，这样给学生增加了压力，给教师增强了责任心。与此同时，要严把答辩关，对于审查教师和评阅教师共同认定合格的论文才能进行答辩，并要求每位同学必须现场答辩，答辩过程中，论文的质量和现场表现均要纳入到答辩成绩中。
3.5毕业设计考核评价过程化
将学生平时参加组内讨论会情况、资料搜集整理工作情况、论文进度汇报工作情况、论文质量、答辩表现情况均纳入毕业设计考核中，并根据相应的项目给出合理的分数。毕业设计的考评最大限度反映学生的专业知识和综合素质水平，也使毕业设计考核工作更加合理和公平化。
4结语
1958年，我国因钢材短缺，曾探索过用GFRP筋代替钢筋的研究。20世纪七八十年代，FRP在结构工程中的应用与研究逐渐增多。1972年在云南建造了一座直径为44m的球形GFRP雷达天线罩。1982年在北京密云建成了跨径20.7mGFRP简支蜂窝箱梁公路桥，设计荷载等级为汽-15、挂-80，并进行了现场荷载试验，这是国际上第一座GFRP公路桥。此后，FRP材料，尤其是价格比较便宜的GFRP，在工结构程中应用的范围越来越广。但是这些应用大多数都是附属性、临时性的构件，FRP材料的优越性能没有得到充分发挥，即使用FRP作为结构材料也都是尝试性的，没有形成规模。同时，多数的土木结构工程师不了解FRP材料性能和设计方法，大大限制了它在土木工程结构中的应用和推广。
2FRP复合材料在土木工程中的实践效果
2.1用于结构加固
我国对FRP加固技术的研究始于1997年，中冶建筑研究总院有限公司(国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心)于1997年10月进行了国内首批外贴碳纤维布加固梁试验。随后在短短几年中，外贴FRP片材加固技术已成为全国土木建筑行业研究和应用的热点，很快为市场所接受，而市场的扩大使材料的成本大幅下降，这为FRP材料在建筑中的应用发展提供了更大的可能，在我国已迅速发展成为建筑结构补强加固的主要技术。至2012年，国内从事FRP试验研究及技术开发的科研单位几十所，用于土木建筑行业中的碳纤维制品生产销售的厂家几十个，从事于碳纤维加固补强的专业公司上百个，已经形成了相当大的研发、生产、设计、应用的社会群体。目前FRP材料在土木建筑中的应用以加固钢筋混凝土结构为主，加固的形式又以外贴FRP片材为主，但FRP技术在砌体结构、钢结构、木结构中的应用，以及采用FRP筋材、网格材、预应力FRP片材加固技术的应用已有很多，新的应用形式、新的产品、新的规范规程的研究正在世界各地广泛开展。
2.2FRP筋在新建结构中代替钢筋
传统钢筋混凝土结构中配置非预应力和预应力钢筋，在处于恶劣环境条件时，如干湿交替、化学介质等作用下，极易引起钢筋的腐蚀，严重影响结构的耐久性和适用性，甚至导致结构承载能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘结性能与钢筋相差不多且抗拉强度高的FRP筋成为代替钢筋的一个较好选择。20世纪80年代初开始，FRP筋逐渐大量应用于有特殊性能要求的结构物中代替钢筋，如有磁共振医疗设备的建筑及海堤、工业厂房屋面板等受严重化学侵蚀的结构物中。1985年，美国SanAntonio医院大楼的MRI设备的桩、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年，SanAntonio的大学建筑中的边墙和钢筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一个应用对象是岩土工程，目前已用于因潮汐变化等干湿交替的挡土墙、地基锚杆及地铁沉井等工程中。
2.3FRP结构及组合结构
由于FRP材料具有高强、轻质、耐腐蚀等优点，FRP结构和FRP组合结构的应用也日益受到工程界的重视。
（1）早期试验性的FRP结构
20世纪60年代，英国已开始生产GFRP复合材料的屋盖结构，运往中东和北非建造使用，1968年一个采用GFRP夹心板与铝质骨架的圆顶结构建于利比亚Bengazhi；
1972年阿联酋的Dubai国际机场，采用GFRP伞状屋顶。20世纪70年代及80年代初期，英国的一些建筑采用了GFRP作为除梁柱以外的承重或半承重构件。1974年，第一个全复合材料建筑在英国Lancashire落成，外形为三棱锥体组成的空间结构。早期的FRP结构，大多带有一定的试验性质，尚未在土木工程中形成规模。
（2）桥梁工程中的FRP结构构件
随着FRP生产技术和产品形式的迅速发展，FRP结构在桥梁工程中得到迅速发展。英国、瑞士、丹麦、日本、美国及中国等国家，均成功建造了一系列全FRP结构的人行天桥。同时，FRP结构也被应用于承受较大反复动载的公路桥梁中。1982年，我国在北京密云建成了一座跨径为20.7m的GFRP蜂窝箱梁公路桥。1994年，英国建造的BondMill桥采用GFRP拉挤型材组合而成，是一座可通过40t卡车的活动桥。1996年，美国堪萨斯州Russell架起了第一座采用FRP桥面板的公路桥。此后不到十年的时间里，采用FRP桥面板的中小型桥梁在美国已有数十座。FRP桥面板还被用于替换老化的混凝土桥面板。此外，FRP索还可替代钢索用于斜拉桥和悬索桥。
3FRP复合材料在土木工程中的实践展望
复合材料论文范文第3篇
摘要：以聚四氟乙烯，即“PTFE”-聚对羟基苯甲酸酯（Ekonol）-石墨（C）复合材料作为研究对象，系统论证这类材料磨损率、抗拉强度及抗冲击强度的变化规律，并使用偏光显微镜、差热分析研究它的聚态构成。结论证明，推广之后的关系式同样适用于互相之间不相溶的三元高分子复合材料，它的基体表现为结晶性高聚物。
关键词：三元高分子；
复合材料；
结构性能
关于复合材料的相关论证和说明有很多，在《三元高分子复合材料结构与性能关系》一文中，对二元复合材料的结构和性能关系，进行了详细的论证，并提出了相应的计算公式，但它是否可以适应多元复合材料互不相溶的高分子结晶性复合结晶性体系当中，以及它的具体的式子等情况，还无从考证。所以，本文对三元复合材料结构与性能的关系，进行详细的分析和研究，并得出相应的论证结构，已验证这一关系式。所谓的三元即PTFE-Ekonol-（C）。
1相关原理
在对复合材料的性能和结构关系的研究当中，我们应该对二元复合材料内部的结构和性能之间的关系，进行深入的研究，并指出复合材料的内部关联，复合材料是由不同结晶物质所组成。根据这一情况，我们又提出了两组不相溶结晶性高分子复合材料的关系式，用来表明复合材料结构与性能所发生的一系列变化。
2实验情况
2.1式样的具体制备
（1）原料。PTFE：上海电化厂生产的超细度粉末；
Ekono：过180目的合成粉末；
C：过180目的化学纯粉末。
（2）制备的流程：混料—干燥—成型—烧结—试样。
2.2测定结构和性能
（1）差热分析，使用烧结之后的锯末进行分析，并采用CDR-1分析仪，进行测定。
（2）抗冲击强度，使用小型摆锤式冲击机在常温下进行测定。（3）磨损率，使用自制的简易仪器进行测定，滑动速度在45.3cm/s，负荷为16.358kg，常温下干磨80min左右。
3结论
3.1关于聚态结构的结论
由差热分析得出PTFE与各式样分析的结果。我们可以将DTA熔融谱线底部所对应的温度，当做是材料的熔点。通过对比分析发现，纯粹的PTFE的熔点与各试样相同，这也表明多元复合材料大多是多项体系，而且各组之间互相不溶合。
3.2耐磨性与其他性能
（1）磨损情况。根据各类数据的比对发现。填料的总含量已经高达36%左右，磨损的情况已经出现了最低值。
（2）抗冲击强度。通过对各类材料的抗冲击强度，进行研究发现，它是四组试样的强度和组成的关系，也具体表现为随填料总数的增加，而急速下降，并且在34%的地方，出现了一定的转折，然后缓慢的降低。
综上所述，三元复合材料力学性能变化的转折点，与构成的实验数值有着一致性，而且与基体树脂微晶体骨架发生变化时的构成一致。该类现象在二元当中得到证实，同样它也适用于三元体系。
参考文献
[1]何东旭，邱瑶，李林玲，等.大片层石墨烯/四氧化三铁/有机高分子三元复合吸波材料的溶剂热法制备（英文）[J].中国科学：材料科学（英文），2015，（7）：566-573.
复合材料论文范文第4篇
关键词：复合材料，细观结构，有效属性，均质化
0引言
复合材料是由两种或两种以上组分材料组成的新材料, 根据不同的需要，可以选取不同的组分材料和细观结构来优化材料的性能，在航空航天、建筑、交通等领域得到越来越广的应用。为了预测复合材料的宏观力学属性，人们提出了许多的方法。早期主要以解析模型为主，如Eshelby等效夹杂法[1]、微分法[2]、Mori-Tanaka法[3]等，这些方法只考虑了复合材料结构的一些基本信息，而忽略了复合材料内部的结构特征，计算精度和适用范围有限。随着计算机技术的发展，数值法得到了广泛的应用，如通用元胞法[4-5]和有限元方法[6-8]，其方法通常是对复合材料细观结构的“代表性体积元”（RVE）进行力学分析，进而获得其宏、细观力学性能。数值法很好地考虑了复合材料细观结构特征，预测精度较高。
对于高填充比和填充颗粒尺寸跨度大的复合材料，如固体推进剂[9]，建模时为了使RVE具有代表性，模型中通常包含数百个颗粒，数值法预测这类材料的有效属性时前处理变得异常困难。毕业论文，有效属性。为了解决这一问题，B. Banerjee[10]利用一种递归算法预测了复合材料PBX9501的有效弹性属性，但是该算法所采用的正交化网格并不能很好的反映颗粒的边界。毕业论文，有效属性。K. Matous[11]在进行固体推进剂损伤分析时，通过Mori-Tanaka方法将基体与小尺寸颗粒均质化为一种混合物。毕业论文，有效属性。
本文将不同尺寸类型的颗粒分别与基体进行均质化，提出一种预测复合材料有效弹性模量的多步骤方法。利用多步法计算了不同填充分数和组分模量比复合材料的有效弹性属性，并与全尺寸有限元计算结果进行了对比。
1多步骤法
高填充分数和颗粒尺寸跨度大的复合材料细观结构RVE通常很大，如图1所示。多步法将预测有效弹性属性的过程分为几个步骤，首先将小颗粒与基体视为一种混合物，利用有限元或细观力学等均质化方法计算出其有效属性后，再把它当成一种新的基体，如此反复，直至计算出整个代表性体积元的有效属性，过程如图2所示。在每一步计算过程中，与基体相混合的颗粒种类越多，计算精度也越高，同时计算模型也越大。多步法计算过程中，参与混合的颗粒体积分数通过下式计算得到：
（1）
其中，为颗粒在“混合物”中的体积分数，，为参与均质化的颗粒和基体体积分数。
图1 复合材料“代表性体积元”
Fig .1 RVE of composite
图2 多步法预测复合材料宏观有效属性过程
Fig.2 Progression of propertyprediction of multi-step method for composite
2均质化方法
2.1有限元法
利用有限元方法预测复合材料有效属性时，首先在将“代表性体积单元”进行网格剖分，再施加周期性边界条件模拟均匀介质的力学行为。周期边界条件表示为
(2)
其中，为RVE的边长，，为施加于边界上的位移载荷。假定平面应变情况下，通过有限元方法计算得到的细观应力、应变场为和，对其进行体积平均得到平均应力（有效应力）和平均应变（有效应变）
（3）
（4）
其中，，为平均应力和平均应变，，为单元平均应力和单元平均应变，为单元数，为单元体积。则二维杨式模量和泊松比计算如下
（5）
（6）
三维杨式模量和泊松比可通过上式转化得到[12]
（7）
（8）
2.2 Mori-Tanaka方法
解析法中，由于Mori-Tanaka方法计算简单，同时在一定程度上考虑了复合材料中夹杂之间的相互作用，成为预测复合材料有效属性的有效工具，对于多相复合材料，其体积和剪切模量可表示为[13]
（9）
（10）
式中，，，，，,分别为体积模量和剪切模量，为体积分数，下标和0分别代表第相颗粒与基体, 为相的数目。杨式模量和泊松比为
（11）
（12）
由(9)-(10)可知，Mori-Tanaka法只考虑了颗粒体积分数，而忽视了复合材料中颗粒的形状、大小及分布等结构特征。
3计算结果
考虑三相颗粒增强复合材料，各组分为各向同性弹性材料，具体组成及力学参数如表1所示。计算中，颗粒体积分数为40％～70％, 颗粒1与颗粒2之间的体积比为1:1.8。迭代法预测该复合材料的有效弹性模量分两个步骤，每一步分别用有元法（FEM）或Mori-Tanaka（MT）方法计算，计算结果与全尺寸RVE的有限元和Mori-Tanaka计算结果进行对比，全尺寸模型颗粒总数为90，每个单步中颗粒数为50。毕业论文，有效属性。四种多
步法与全尺寸有限元计算结果如图3所示
表1 复合材料组分参数
Tab.1 Parameters of composite constituents
复合材料论文范文第5篇
论文关键词：复合材料,电导率,渗流阈值
1.1引言
复合材料是由两种或两种以上不同性能的材料按一定的方式组合而成，具有单一材料所不能获得的综合优良特性或功能的材料。通过复合不仅能使几种材料的性能互为补充，而且可能产生单一材料所没有的新特性。
电导率是材料最重要的物理性能之一。考察聚合物复合材料的电导率的目的有三个方面：（1）制取高性能的电工绝缘材料；
（2）制取具有中等电导率的材料，用于涂层、屏蔽或避免静电电荷；
（3）制取具有金属性电导的导电聚合物。
由于导电高分子复合材料具有类似于金属的良好导电性能，同时具有类似于高分子材料的优异的力学性能和方便加工的特点。而导电高分子复合材料就是一种质优价廉的电磁屏蔽材料。验研究表明：导电高分子复合材料的导电性能主要决定于其所填充的导电材料的含量、电导率、形状、分布等因素。理论上准确计算导电高分子复合材料的导电性能是非常困难的。人们常常将问题简化，忽略所填充的导电颗粒的形状和分布来建立电导模型去研究导电高分子复合材料的导电过程[1]。我们建立了一个考虑导电颗粒形状影响的导电高分子复合材料的导电模型。利用该模型计算了碳纤维-聚脂树脂复合材料的有效电导率，结果表明该理论结果与实验结果符合较好。
1.2理论模型
我们研究这样一个导电高分子复合材料系统。它是由N1个椭球形的导电颗粒均匀地分散在N2个高分子颗粒中组成的。假定在导电高分子复合材料中第j个椭球形导电颗粒的三个半轴长分别为, 和，导电颗粒的量子隧道深度为t，那么该导电颗粒的实际体积与其有效导电体积的比值为
（1.1）
所以，导电高分子复合材料就可看作由有效导电颗粒和绝缘高分子颗粒构成。设导电高分子复合材料的有效电导率为；
有效导电颗粒的电导率为；
高分子颗粒的电导率为。
根据平均极化理论[2]，可以利用式（1.2）来计算导电高分子复合材料的沿k 轴方向()有效电导率。
+ = 0 (1.2)
考虑到每个颗粒在空间取向上的随机性，我们可以得到整个导电高分子复合材料的有效电导率方程。
(1.3)
为了简单，假设所有的高分子颗粒都是球形的，而所有的有效导电颗粒都是相同的旋转椭球形。旋转椭球的轴长比为M
（1.4）
其中a, b, c(=b)是旋转椭球的半轴长。
根据文献[2]，得到导电高分子复合材料的有效电导率方程。
(1.5)
其中，Ve为所有有效导电颗粒的总体积。
如果导电高分子复合材料中所有颗粒近似为球形，应用Maxwell-Garnett理论和两种拓扑结构（对称结构和反对称结构）的关系来确定上（下）边界[1]，可表示为：
, (1.6)
其中，分别为第i个有效导电颗粒的考虑近场影响和未考虑近场的电导率。
将式（1.6）代入式（1.5）,得到计算导电高分子复合材料有效电导率的公式。
(1.7)
其中，分别为考虑了近场影响的有效导电颗粒的电导率的x和y轴方向的分量。
1.3 导电颗粒形状和尺寸对渗流阈值的影响
实验研究表明：导电高分子复合材料的电导率不是随导电颗粒体积含量成正比地增加，而是当导电颗粒的体积含量增大到某一临界值时，导电高分子复合材料的电导率突然增加数个数量级。渗流阈值与导电颗粒形状和尺寸存在密切的联系。利用式（1.5），笔者分别计算了导电颗粒形状和尺寸对渗流阈值的影响情况。计算结果（如图1-1和1-2 所示）表明：渗流阈值的数值随着导电颗粒的轴长比M和界面层厚度t的增加而快速减小。
以上的理论计算结果表明：导电颗粒形状和尺寸是制备导电高分子材料时必须考虑的两个重要的参数。
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