复合材料科学与工程

庄恒飞, 潘利剑, 刘卫平, 滕翠青

2015, 0(2): 5-10.

摘要 ( 36 )

PDF (1419KB) ( 54 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用无接触式电涡流位移传感系统,对复合材料真空辅助成型过程中的厚度变化进行了实时监测。研究了在其他条件相同情况下,树脂粘度、充模距离、铺层厚度、铺覆导流网等对厚度稳定需要的最短抽真空时间的影响。结果表明,树脂注满并关闭树脂管以后,持续抽真空可有效提高真空辅助工艺成型纤维体积含量,且有利于减小沿树脂流动方向的厚度梯度;树脂粘度对厚度稳定所需要的最短抽真空时间影响最为明显,粘度越高需抽真空时间越长,充模距离、铺层厚度以及导流网对需要最短的抽真空时间影响相对较小。

基于模态柔度曲率改变率复材简支梁结构损伤识别研究

于湛卉, 杨涛, 牛雪娟, 杜宇

2015, 0(2): 11-15.

摘要 ( 46 )

PDF (1299KB) ( 45 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

利用复合材料梁的模态柔度曲率改变率MFCI探讨复合材料无损检测方法,应用有限元软件ABAQUS模拟出有损和无损复合材料梁的固有频率和各节点振型位移值并计算出模态柔度曲率改变率值,进而检测出复合材料损伤位置。以检测含不同脱层损伤复合材料简支梁为算例,结果表明在检测复合材料简支梁时,无论是单点脱层损伤还是多点脱层损伤以及脱层损伤大小程度,该方法都能准确检测出含脱层损伤区域的位置,证明了模态柔度曲率改变率法对判断含层间损伤复合材料梁有显著效果。

环氧树脂基预浸料热固化特征温度和固化度研究

陈淑仙, 田鹤, 李梦, 杨文锋

2015, 0(2): 16-20.

摘要 ( 56 )

PDF (1040KB) ( 43 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于固化动力学理论和有限元分析方法,建立了树脂基预浸料热固化过程中温度场研究的数学模型,数值模拟了预浸料固化过程的温度和固化度变化特征,将数值计算结果与已有文献实验结果对比,验证了计算模型和计算方法的正确性。研究了升温速率、玻璃纤维等因素对环氧树脂体系固化反应特征温度以及固化时间的影响。结果表明,升温速率增加,固化反应放热峰T_p向高温方向移动,同时固化起始温度T_i和固化终止温度T_f也相应地向高温移动,固化过程中材料内温度梯度增大,内部热应力增大。但提高升温速率可缩短固化完成所需时间。玻璃纤维的加入使树脂基预浸料各项固化反应特征温度降低,达到固化起始温度的时间延长,但对完成固化时间的影响可忽略。

GFRP管钢筋混凝土偏压长柱的试验研究

王宝立, 辛庚华, 王清湘

2015, 0(2): 21-27.

摘要 ( 24 )

PDF (5598KB) ( 42 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

通过15个GFRP管钢筋混凝土长柱和1个无GFRP管约束的钢筋混凝土柱在偏心受压作用下的试验,研究了其破坏形态及力学性能,并分析了混凝土强度、长径比、偏心距等因素对柱力学性能的影响。试验结果表明,GFRP管的约束作用能有效提高柱的承载力及延性;随着混凝土强度的提高,GFRP管钢筋混凝土柱的承载力和刚度增大;随长径比和偏心距的增大,GFRP管对混凝土的约束效果降低,柱的承载力降低;平截面假定适用于GFRP管钢筋混凝土偏压长柱的计算。

短切碳纤维增强硬质聚氨酯泡沫复合材料压缩强度与形貌研究

余训章

2015, 0(2): 28-31.

摘要 ( 29 )

PDF (12289KB) ( 29 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

本文研究了短切碳纤维增强硬质聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度和形貌。探讨了不同短切碳纤维含量对硬质聚氨酯泡沫力学性能的影响,利用光学显微镜和扫描电镜观察了不同短切碳纤维含量情况下,硬质聚氨酯泡沫复合材料泡孔形成情况及试样破坏的微观相貌。研究结果表明,当短切碳纤维含量为30%时,硬质聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度最大,泡体泡孔均匀致密;当短切碳纤维含量超过30%后,开始出现了大量闭孔和塌泡,碳纤维与聚氨酯泡孔剥离,力学强度下降。

促进剂含量对真空导入成型用环氧树脂的影响

关晓方, 宋秋香, 贾智源

2015, 0(2): 32-37.

摘要 ( 59 )

PDF (1824KB) ( 48 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

应用流变仪和DSC分析技术,系统研究了促进剂含量对一种用于大型碳纤维复合材料结构件真空导入成型的环氧树脂体系的影响。对促进剂含量分别为0.5%、1.0%和1.5%的环氧树脂体系,分别进行了粘度特性、工艺窗口、固化特性和基本力学性能的分析。该树脂体系的最佳灌注温度并未随促进剂含量增加而变化,适用期、完全固化所需的温度和时间均随促进剂含量的增加而降低。增加促进剂含量可以降低固化温度,并保证浇铸体的力学性能基本不受影响,从而可以在普通模具中应用该环氧树脂体系。

钢-复合材料火箭定向器的传热仿真研究

廖贵超, 罗涵, 朱彤声

2015, 0(2): 38-42.

摘要 ( 26 )

PDF (1215KB) ( 73 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

钢结构内衬、复合材料外衬火箭定向器在满足强度要求和重复使用的同时,重量得到了极大减轻。但钢-复合材料的复合结构在火箭高温尾流场中呈现出复杂的传热特性。利用ABAQUS有限元分析软件对某钢-复合材料定向器进行传热仿真分析,获得了定向器内的温度分布情况。计算表明,两种材料接合面的最高温度达到268℃,在约4min的冷却过程中复合材料除两端外温度均小于150℃,燃气流对定向器有强烈的热作用。本仿真研究对定向器的结构和热性能设计提供了理论依据,对复合材料和粘合剂的选择有重要的参考价值。

大型风力机叶片腹板根部形状研究

赵娜, 朱小芹, 李成良

2015, 0(2): 43-46.

摘要 ( 43 )

PDF (2613KB) ( 61 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

叶片腹板根部形状不同,造成腹板应力分布也不同,特别是对于薄弱部位还可能因为应力叠加引发叶片破坏。本文主要研究不同腹板根部形状对腹板根部危险区域应力分布的影响,并将腹板根部切除形状的比例系数定义为C型结构形状因子F,然后对C型结构形状因子分为三种情况进行讨论,结合有限元分析结果和现场的挂机结果,确定腹板根部的最优形状。

PBO纤维表面改性及其与树脂基体界面性能研究

李钟一, 鞠苏, 石刚, 罗迎社

2015, 0(2): 47-50.

摘要 ( 19 )

PDF (2717KB) ( 48 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

分别采用化学处理、等离子体处理、偶联剂处理、γ射线辐照等单一改性方法和“辐照+等离子体”、“辐照+等离子体+偶联剂”等综合改性方法对PBO纤维进行表面处理,之后对各种不同方法改性后的纤维进行了单丝拉伸强度、与树脂的接触角和单丝拔出性能测试。结果表明,经综合改性方法处理后的PBO纤维综合性能最优,单丝拉伸强度保持率为85.1%,与水的接触角达到74.15°;与未经表面处理的纤维相比,其与树脂基体间的粘结强度提高了48.6%。

SW280玻璃布/苯并噁嗪热熔法预浸料的性能研究

史汉桥, 丁常方, 孙宝岗, 程雷

2015, 0(2): 51-55.

摘要 ( 37 )

PDF (2085KB) ( 63 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

本文采用热熔法制备SW280玻璃布/苯并噁嗪预浸料,并对苯并噁嗪树脂工艺性、热失重性能,及复合材料动态热机械性能、高温力学性能保持率、阻燃性能等进行工艺试验和性能评价。结果表明,苯并噁嗪树脂软化点在41～42℃,最低黏度点为1835mPa·s,满足热熔法预浸料的制备要求;氮气氛围下起始分解温度280℃左右,800℃时残碳率可达61.3%。SW280玻璃布/苯并噁嗪复合材料力学性能优异,界面粘接良好,玻璃化转变温度为200℃,其200℃高温下的压缩强度、弯曲强度、弯曲模量和层剪强度保持率分别为90.6%、59.4%、83.2%和62.7%。SW280玻璃布/苯并噁嗪复合材料阻燃性能优异,无焰和有焰模式下最大烟密度均为0,氧指数＞58%,燃烧等级为V-1。

间苯和对苯聚酯树脂在含醇汽油中的耐腐蚀性研究

JINLi-xin, 彭际梅, 于浩, 吕金艳

2015, 0(2): 56-59.

摘要 ( 51 )

PDF (1693KB) ( 46 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

防腐树脂除了提供耐化学腐蚀作用外,其FRP制品的外观也常被作为评判树脂的重要标准。交联密度高的树脂具有较好的耐腐蚀性能,但这种树脂因其分子量高而使得其最终制品的外观常出现问题。降低分子量可以提高树脂的玻纤浸润性从而提高制品外观,但其耐腐蚀性会低于高分子量树脂。本研究将对比2∶1(2mol顺丁烯∶1mol对苯二甲酸∶3mol丙二醇)对苯基聚酯和2∶1(2mol顺丁烯∶1mol间苯二甲酸∶3mol丙二醇)间苯基聚酯树脂,其重均(Mw)分子量从6000增加到20000,以确定能够耐乙醇汽油混合物腐蚀所需要的最小Mw分子量。不同分子量的间苯和对苯聚酯树脂的物理性能保留率的数据将作为分析依据。最终得出了对苯树脂比间苯树脂在含醇汽油中具有更好的耐腐蚀性的结论。

玻璃钢复合材料受热状态物性参数变化研究

罗礼平, 张利嵩

2015, 0(2): 60-63.

摘要 ( 59 )

PDF (1080KB) ( 85 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

玻璃钢复合材料主要成分为玻璃纤维和树脂,其制品在受热状态下会发生复杂的物理化学变化,相应的物性参数也随之会有较大变化,进而影响材料结构内部的温度分布;对其受热状态下的变化过程进行研究,给出相应的物性参数变化模型;制备玻璃钢试样进行风洞条件下的烧蚀试验,测量试样背面温升,与应用物性参数变化模型进行的仿真计算结果较为吻合,表明模型构建符合工程实际。

Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫的制备及性能研究

李居影, 李莹, 魏化震, 孙晓冬

2015, 0(2): 64-67.

摘要 ( 24 )

PDF (1620KB) ( 77 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

本文以自制酚醛树脂发泡制备的酚醛泡沫为基体,Nomex纸蜂窝为增强体,采用特定的发泡制备工艺制得了Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫。通过对该材料微观形貌、力学性能和热性能的表征,初步探讨了材料基体和界面效应对其力学性能和隔热性能的影响。研究结果发现,填充了酚醛泡沫后,Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫的力学性能显著提高,导热系数显著降低。分析认为,良好的强结合界面保障了酚醛泡沫对Nomex纸蜂窝增强酚醛泡沫力学性能和隔热性能的贡献,该材料是一种综合性能较好的隔热、阻燃材料。

环氧树脂快速固化技术在无人机机体抢修中的应用

刘长亮, 鲍传美, 刘琳, 成坚

2015, 0(2): 68-71.

摘要 ( 31 )

PDF (777KB) ( 76 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

分析了环氧树脂快速固化的三种不同机理,分别进行了以固化时间、拉伸强度、硬度和韧度为目标的固化对比实验,在测量数据的基础上着眼无人机野战环境下的机体抢修,利用层次分析法进行了方案的优选,最终确定出紫外光固化为较理想的方案,均衡地达到了抢修要求的各项指标。

加筋玻璃钢管道的环刚度分析

程艾琳, 张国军, 杨大伟

2015, 0(2): 72-74.

摘要 ( 34 )

PDF (909KB) ( 90 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

埋地玻璃钢管的环刚度是其抵抗径向变形的重要性能参数,影响着其外压承载能力。本文就埋地加筋玻璃钢管道的环刚度进行理论分析,所得计算式与实验方法分析获得的计算式基本一致,验证了加筋管环刚度实验分析方法的合理性,其研究方法与结果将对埋地玻璃钢管道的设计、生产与使用提供一定的参考作用。

芳纶纤维/环氧树脂预浸料界面相容性的方法探究

孙文丹, 李波, 李刚, 杨小平

2015, 0(2): 75-80.

摘要 ( 43 )

PDF (1843KB) ( 131 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

预浸料要求树脂基体和增强纤维具有良好的匹配性,为了提高芳纶纤维/环氧树脂预浸料的界面相容性,本文从芳纶纤维表面改性及增韧技术两个方面进行综述,讨论了芳纶纤维物理改性和化学改性方法的优缺点,分析了界面增韧及环氧树脂基体的不同增韧途径,重点介绍了聚氨酯/环氧树脂互穿网络体系。认为芳纶纤维的偶联剂表面处理和聚氨酯增韧环氧树脂相结合,是提高芳纶纤维/环氧树脂预浸料层间剪切强度的的可行途径。

碳纤维复合材料拉索锚固系统力学行为研究进展

刘礼华, 朱元林, 张继文, 周祝兵

2015, 0(2): 81-86.

摘要 ( 65 )

PDF (2344KB) ( 95 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

对CFRP筋材锚固系统力学性能的研究进展进行了综述。重点介绍了近几年该领域的研究成果,其中包括试验研究和数值仿真研究。对当前研究进展进行了评述并给出了一些观点:指出夹片锚不能充分发挥CFRP筋材的强度,提出建立逐渐损伤强度分析方法,对夹片部位筋材的逐渐损伤破坏过程与强度进行分析预测;为了加速推广CFRP筋材的工程应用,需要对CFRP筋锚固系统的疲劳性能与应力松弛性能开展深入研究;提出了一种新型CFRP拉索结构,更有利于CFRP拉索的锚固与盘卷。最后对CFRP拉索在应用中有待于解决的一些问题进行了展望。

复合材料在导轨式发射装置上的应用动向

单奇艺, 张堃, 刘乐卿

2015, 0(2): 87-90.

摘要 ( 35 )

PDF (1642KB) ( 53 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

描述了复合材料在导轨发射装置的应用和发展。综述了导轨式发射装置复合材料的国外发展现状,全面剖析了导轨式发射装置用先进复合材料的结构阻尼一体化设计技术、复合材料结构成型技术、复合材料无损检测技术等亟待解决的关键问题,指出复合材料对导轨式发射装置技术发展具有极大的推动作用。

行业资讯目录

2015, 0(2): 91-128.

摘要 ( 12 )

PDF (23944KB) ( 22 )

当期目录