引發(fā)角對(duì)碳纖維、環(huán)氧復(fù)合材料圓管件軸向壓潰性能的影響

用數(shù)值模擬方法,研究了方形和圓形截面的復(fù)合材料/鋁復(fù)合管在軸向準(zhǔn)靜態(tài)及沖擊壓潰下的吸能特性,計(jì)算得到壓潰力-位移曲線。通過(guò)將一組方形截面復(fù)合管在準(zhǔn)靜態(tài)壓潰條件下的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,以驗(yàn)證有限元模型和參數(shù)設(shè)置的正確性。在鋁管的管厚、管長(zhǎng)以及截面外周長(zhǎng)相同,纏繞不同厚度的復(fù)合材料情況下,對(duì)比分析了方形和圓形截面復(fù)合管在準(zhǔn)靜態(tài)及沖擊壓潰條件下的軸向壓潰吸能特性。結(jié)果表明,復(fù)合管的截面構(gòu)型對(duì)其吸能效果影響很大,在軸向準(zhǔn)靜態(tài)壓潰條件下,圓形截面復(fù)合管吸能能力要強(qiáng)于方形截面復(fù)合管;沖擊壓潰吸能量不但與結(jié)構(gòu)自身吸能力有關(guān),還受到外界沖擊大小的影響。在設(shè)計(jì)復(fù)合材料層厚度時(shí),需要控制復(fù)合管的剛度,避免回彈造成吸能量的降低。

研究碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料濕熱環(huán)境下的吸濕行為。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試復(fù)合材料在溫度t=71℃,相對(duì)濕度rh=85%環(huán)境下吸濕性能,獲取吸濕曲線。結(jié)果表明復(fù)合材料吸濕初始階段吸濕率和t1/2是呈線性增加的關(guān)系,吸濕擴(kuò)散系數(shù)d為3.13×10-3mm2/h,吸濕一定時(shí)間后吸濕速率逐漸減小,吸濕1008h左右后,達(dá)到吸濕平衡,平衡吸濕率mm為0.86%左右。結(jié)合吸濕fick定律,建立反映此復(fù)合材料吸濕行為的吸濕模型,能較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)此復(fù)合材料在該濕熱環(huán)境下任意時(shí)刻的吸濕量及預(yù)估達(dá)到特定吸濕量所需的時(shí)間。

碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的性能研究

主要研究了不同樹(shù)脂含量下,碳布/環(huán)氧復(fù)合材料的經(jīng)向拉伸和緯向壓縮性能,并初步探討了樹(shù)脂含量對(duì)復(fù)合材料拉伸、壓縮性能的影響機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明:樹(shù)脂含量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響較大,當(dāng)樹(shù)脂質(zhì)量含量在42%～45%之間時(shí),拉伸、壓縮性能較好。

本文主要研究了不同樹(shù)脂含量的碳布/環(huán)氧復(fù)合材料的拉伸、壓縮性能,并初步探討了樹(shù)脂含量對(duì)復(fù)合材料拉伸、壓縮性能的影響機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,樹(shù)脂質(zhì)量含量在42～45%之間時(shí),拉伸、壓縮性能較好。

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采用三尖形的cvd金剛石涂層鉆頭鉆削碳纖維復(fù)合材料/鋁合金疊層,對(duì)制孔軸向力進(jìn)行了測(cè)量,分別探討了轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量對(duì)疊層制孔軸向力的影響。通過(guò)回歸分析,建立了軸向力隨工藝參數(shù)變化的經(jīng)驗(yàn)公式。對(duì)刀具不同磨損階段下的制孔軸向力進(jìn)行了檢測(cè),得到了制孔數(shù)量和后刀面磨損量對(duì)軸向力的影響規(guī)律。

孔隙率對(duì)碳纖維_環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料層合板濕熱性能的影響

針對(duì)某飛機(jī)上應(yīng)用的典型鋪層[(±45)4/(0,90)/(±45)2]s和[(±45)/(0,90)2/(±45)]s,研究了孔隙對(duì)碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料層合板的吸濕行為和層間剪切強(qiáng)度的影響。采用不同的熱壓罐固化壓力制備了不同孔隙率的試樣。采用顯微圖像分析技術(shù)對(duì)孔隙率和孔隙的微觀結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了詳細(xì)的分析。研究結(jié)果表明:孔隙主要分布于層間,且隨著孔隙率的增大,孔隙的尺寸增大;2種層合板的吸濕率和最大吸濕量隨著孔隙率的增加而增加;濕熱老化和未經(jīng)濕熱老化的層間剪切強(qiáng)度都隨著孔隙率的增加而下降。鋪層[(±45)4/(0,90)/(±45)2]s未經(jīng)濕熱和濕熱后的層間剪切強(qiáng)度隨著孔隙率增加分別下降6%(孔隙率:0.6%~6.3%)和9%(孔隙率:0.4%~7.0%);鋪層[(±45)/(0,90)2/(±45)]s未經(jīng)濕熱和濕熱后的層間剪切強(qiáng)度隨著孔隙率增加分別下降14%(孔隙率:0.4%~6.9%)和7%(孔隙率:0.2%~8.9%)。

碳纖維復(fù)合材料新動(dòng)向

文章簡(jiǎn)要介紹了碳/環(huán)氧復(fù)合材料薄壁細(xì)長(zhǎng)管件的研制情況,著重介紹了工藝方案選定、選材和材料特性試驗(yàn)、成型工藝及解決主要技術(shù)難點(diǎn)等內(nèi)容。制品經(jīng)地面環(huán)模和飛行試驗(yàn)考驗(yàn),取得了滿意效果。

基于ansys軟件建立了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料有限元模型,采用newmark法對(duì)不同溫度下碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明:溫度對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)力、變形均有較大影響,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)力在25~80℃時(shí),隨溫度的升高呈明顯上升趨勢(shì),當(dāng)溫度達(dá)到80~100℃時(shí),由于復(fù)合材料中的樹(shù)脂達(dá)到其軟化溫度,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料承載能力顯著降低,而100℃之后應(yīng)力隨溫度增加呈平緩下降趨勢(shì);碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的變形在25~120℃時(shí)始終呈上升趨勢(shì)。

新型運(yùn)載火箭的推力支架使用碳/環(huán)氧復(fù)合材料管形件組裝而成。針對(duì)該類管形件的成型工藝及特征,文章在對(duì)比了多種常用的超聲檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上,提出了復(fù)合材料管形件內(nèi)部質(zhì)量的底板反射檢測(cè)方法。文中運(yùn)用了超聲c掃描系統(tǒng),采用底板反射法對(duì)設(shè)計(jì)的人工缺陷及實(shí)際產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明,所采用的檢測(cè)方法能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出人工缺陷,并且可以有效地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部缺陷的檢測(cè)。

高強(qiáng)、高模、高耐磨和導(dǎo)電性能的碳纖維與柔性的橡膠復(fù)合，不僅剛?cè)峤Y(jié)合，提高橡膠的強(qiáng)度和耐磨性，而且可制備具有不同等級(jí)電性能的橡膠制品。本文采用極笥的丁腈橡膠與短碳纖維復(fù)合，探討了碳纖維及碳黑含量對(duì)復(fù)合材料電性能影響，以及該材料電性能隨溫度的變化情況。

對(duì)φ200mm的復(fù)合材料殼體的應(yīng)變率相關(guān)性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。分別對(duì)準(zhǔn)靜態(tài)和應(yīng)變率約為0.105s-1的動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行了試驗(yàn)。在動(dòng)態(tài)加載過(guò)程中,采用了航天四院設(shè)計(jì)的脈沖壓力發(fā)生器和外壓試驗(yàn)裝置,該裝置可在10～200ms將結(jié)構(gòu)件加載至破壞。試驗(yàn)結(jié)果表明:復(fù)合材料殼體具有比較明顯的應(yīng)變率相關(guān)性,與準(zhǔn)靜態(tài)加載條件相比,當(dāng)應(yīng)變率達(dá)到0.105s-1時(shí),φ200mm的復(fù)合材料殼體其外壓承載能力可以提高1.55倍左右。

介紹了碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料中碳纖維的增強(qiáng)機(jī)理。綜述了納米材料、聚合物對(duì)碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的改性進(jìn)展,并總結(jié)了相應(yīng)的改性機(jī)理。探索新型柔和的碳纖維表面處理技術(shù)以及對(duì)碳纖維表面接枝將是碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料改性的發(fā)展方向。

介紹了環(huán)氧樹(shù)脂(ep)/碳纖維(cf)復(fù)合材料的特點(diǎn)及其應(yīng)用;總結(jié)了ep/cf復(fù)合材料的成型工藝及每種成型工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。指出隨著cf制備技術(shù)、表面處理技術(shù),以及ep制備技術(shù)和固化工藝的發(fā)展,采用環(huán)保、簡(jiǎn)便、快捷且價(jià)廉的成型工藝生產(chǎn)性價(jià)比更高的ep/cf制品是ep/cf復(fù)合材料的發(fā)展方向。

碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料研究進(jìn)展

為了更加準(zhǔn)確地對(duì)雙軸向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在雙向載荷作用下的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè),本文針對(duì)tsai-wu強(qiáng)度理論進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。首先,討論tsai-wu張量準(zhǔn)則在雙向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中的應(yīng)用問(wèn)題,并確定用雙軸拉伸實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定準(zhǔn)則其中的一個(gè)強(qiáng)度參數(shù)f12。其次,采用數(shù)值模擬方法,結(jié)合taguchi實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)十字形試件進(jìn)行外形設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化,得到了中心應(yīng)力水平高、過(guò)渡區(qū)域應(yīng)力集中系數(shù)小的十字形試件。最后,對(duì)十字形試件進(jìn)行不同載荷比的雙軸拉伸實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到強(qiáng)度參數(shù)f12,并擬合了該材料應(yīng)力平面第一象限的強(qiáng)度包絡(luò)線。研究結(jié)果表明,經(jīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修正后的tsai-wu強(qiáng)度包絡(luò)線能夠準(zhǔn)確地反映出材料的強(qiáng)度特性。

本文概述了碳纖維復(fù)合材料的發(fā)展和性能,簡(jiǎn)要介紹了碳纖維復(fù)合材料在土木工程、航空航天、石油工業(yè)等方面的應(yīng)用情況。

本文概述了碳纖維復(fù)合材料的發(fā)展和性能，簡(jiǎn)要介紹了碳纖維復(fù)合材料在土木工程、航空航天、石油工業(yè)等方面的應(yīng)用情況。

本文著重介紹了碳纖維復(fù)合材料的顯著特性，基于其強(qiáng)度高重量輕等優(yōu)越特性而發(fā)展迅速，被廣泛應(yīng)用于航空航天、土木建筑，體育及生活等領(lǐng)域。