基于碳纳米管改性的船舶尾管轴承高分子阻尼材料的合成与实验研究开题报告

 2024-06-23 18:04:02

1. 本选题研究的目的及意义

船舶尾管轴承作为连接船体与推进轴系的枢纽部件,其减振降噪性能对船舶的声隐身性和运行稳定性至关重要。

传统的金属尾管轴承存在阻尼性能有限、易磨损等问题,难以满足现代船舶对高性能、长寿命的要求。

高分子阻尼材料以其优异的减振降噪性能、耐腐蚀性和可设计性,成为新一代船舶尾管轴承的关键材料之一。

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2. 本选题国内外研究状况综述

高分子阻尼材料作为一种重要的减振降噪材料,其研究与应用一直受到国内外学者的广泛关注。

近年来,随着纳米技术的快速发展,碳纳米管(CNTs)由于其独特的力学性能、电学性能和热学性能,被广泛应用于高分子材料的改性研究中,并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

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3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以提高船舶尾管轴承的减振降噪性能为目标,针对碳纳米管改性高分子阻尼材料的关键问题,开展以下几方面的研究:1.碳纳米管表面改性研究:针对碳纳米管与高分子基体之间相容性差的问题,研究碳纳米管的表面改性方法,如化学接枝、表面活性剂改性等,提高碳纳米管在高分子基体中的分散性和界面结合强度,以充分发挥碳纳米管的增强作用。

2.碳纳米管/高分子阻尼材料的制备:采用合适的制备方法,如原位聚合、熔融共混等,制备碳纳米管改性的高分子阻尼材料,并通过调节碳纳米管的种类、含量、尺寸以及表面性质等因素,优化材料的制备工艺,获得性能优异的阻尼材料。

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4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,具体研究步骤如下:1.文献调研阶段:通过查阅国内外相关文献,了解碳纳米管改性高分子阻尼材料的研究现状、发展趋势以及船舶尾管轴承减振降噪技术的发展需求,为本研究提供理论基础和技术支持。

2.材料设计与制备阶段:基于文献调研结果,选择合适的高分子基体和碳纳米管种类,并根据材料性能需求,设计碳纳米管的表面改性方案,采用合适的制备方法制备碳纳米管改性高分子阻尼材料。

在此过程中,将通过控制碳纳米管的含量、分散性、取向性以及界面结构等因素,优化材料的制备工艺,获得性能优异的阻尼材料。

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5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:1.针对船舶尾管轴承的特殊工况和性能需求,设计并制备碳纳米管改性高分子阻尼材料,探索其在船舶尾管轴承减振降噪领域的应用潜力。

2.研究碳纳米管的表面改性方法,提高其与高分子基体的相容性和界面结合强度,改善碳纳米管在高分子基体中的分散性和取向性,以充分发挥碳纳米管的增强作用,提升材料的综合性能。

3.结合数值模拟和实验验证,揭示碳纳米管改性对高分子阻尼材料性能的影响规律和作用机理,优化材料的制备工艺和应用方案,为高性能阻尼材料的设计和开发提供理论依据和技术支持。

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6. 计划与进度安排

第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲

第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文

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7. 参考文献(20个中文5个英文)

1. 刘少军,张绪虎,王铁军.基于ANSYS的船舶尾管轴承动特性分析[J].船舶,2018,29(04):54-58.

2. 陈志,张绪虎.船舶尾管轴承减振降噪技术研究现状与展望[J].船舶,2018,29(02):85-90.

3. 周洋,王德禹,李久盛.高分子阻尼材料研究现状与发展趋势[J].材料导报,2017,31(14):11-20.

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