复合材料科学与工程

冯思静, 高伟华

2014, 0(2): 4-8.

摘要 ( 21 )

PDF (1938KB) ( 24 )

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通过正交实验设计分析,将有机硅、环氧树脂及相关助剂与聚氨酯预聚体进行复合搭配,制备出一种新型有机硅环氧复合改性聚氨酯防腐涂料,确定了该涂料的最佳配方。采用傅里叶转换红外光谱与扫描电镜对涂料化学结构和形貌进行了分析,采用热重分析对涂料热性能进行了表征,按照相应国家标准对涂料进行了冲击强度、拉伸强度、吸水率和耐酸碱盐腐蚀等一系列测试,结果证明该涂料各项性能优异,能够实现对材料的有效防腐。

碳纤维复合材料引擎盖刚度的有限元分析

李浩, 罗剑岚, 李炜

2014, 0(2): 9-13.

摘要 ( 44 )

PDF (2042KB) ( 34 )

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本文采用ABAQUS有限元分析软件建立了碳纤维复合材料引擎盖模型,在弯曲、侧向弯曲和扭转三种工况下,将引擎盖弯曲刚度、侧向弯曲刚度、扭转刚度的计算结果与实验进行比较,验证了有限元模型的有效性。利用模型分析了铺层方式对引擎盖刚度的影响,发现[±45°] 铺层能得到最佳的刚度。将正交实验设计和有限元分析相结合,分析了复合材料单层板四个工程常数E₁、E₂、ν₁₂和G₁₂对引擎盖刚度的影响,发现面内剪切模量G₁₂是影响引擎盖刚度的主要因素,泊松比ν₁₂ 对引擎盖刚度没有显著规律。

超高分子量聚乙烯无纬布准静态材料力学性能研究

温垚珂, 徐诚, 董雪花

2014, 0(2): 14-18.

摘要 ( 54 )

PDF (1831KB) ( 34 )

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超高分子量聚乙烯(UHMWPE)无纬布是制作软质防弹衣的主要材料。首先通过实验研究了UHMWPE无纬布在准静态载荷下的拉伸、面内剪切和冲压式剪切特性。实验表明,UHMWPE无纬布在准静态拉伸过程中发生突然的脆性断裂,拉伸强度约为641MPa;面内剪切实验中试件的力-位移曲线呈现明显的非线性,材料在受力方向发生了塑性强化,试件的主要失效形式为基体的剪切破坏,失效后纤维夹角从90°减小到74°;设计制造了一套用于测量UHMWPE无纬布沿厚度方向剪切强度的夹具,实验得到该型无纬布的剪切强度约为168MPa。随后采用壳单元建立对应的有限元模型,对拉伸实验和冲压式剪切实验过程进行数值模拟。拉伸数值结果在最大拉力、拉伸强度和失效应变等指标上与实验结果较一致,并给出了拉伸过程中试件中的应力分布情况;冲压式剪切数值结果给出了剪切失效部位每层单元的应力变化情况。

FRP管材轴心受压构件的稳定性能

张兴虎, 刘永辉, 冯海潮

2014, 0(2): 19-22.

摘要 ( 25 )

PDF (1297KB) ( 25 )

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本文以500kV FRP抢修杆塔真型试验为依托,对几种不同规格及不同长细比的FRP圆管型截面构件进行轴心受压试验。轴心受压构件的稳定承载力是影响FRP构件承载力的关键,通过对玻璃钢受压构件稳定性的试验研究,得到了构件的极限稳定承载力,研究了构件的变形特征、破坏形态及稳定系数;并将试验所得的稳定系数与国内外稳定系数的计算结果对比,得出了适于FRP管材轴心压杆设计的稳定系数公式。

大型风力机叶片全尺寸静力测试分析

王超, 李军向, 张石强, 丁惢

2014, 0(2): 23-26.

摘要 ( 63 )

PDF (1469KB) ( 42 )

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本文以1.5MW风力机叶片为例,运用有限元软件进行风力机叶片静力测试模拟,提供静力测试数据的理论值。通过叶片静力测试采集数据,并按照规范的要求将测试数据与理论设计值进行对比分析,有效验证了设计与工艺结合的可靠性,通过了认证机构的认证。

Vectran纤维复合材料抗破坏性能的研究

杜以军, 蒋金华, 陈南梁

2014, 0(2): 27-32.

摘要 ( 71 )

PDF (2108KB) ( 35 )

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为了解Vectran纤维复合材料抗破坏性能,本文测试了Vectran织物及其有机硅涂层织物的拉伸、撕裂、冲击和磨损性能,并分析了涂层对其力学性能的影响。试验得出,Vectran织物轻质高强,其拉伸破坏形式为纱线的断裂和滑移;经涂层工艺加工后,织物中纱线被固定,拉伸破坏主要表现为纤维的直接断裂;涂层使Vectran织物的撕裂强力大大降低,主要是由于涂层使织物的撕裂三角区大大减小,受力纱线根数减小;涂层织物的抗冲击性能远远低于未涂层织物;Vectran纤维的耐磨性能较好,经受砂轮磨损后基本不产生磨屑。

基于ABAQUS的功能梯度材料等参梯度有限元分析

黄立新, 杨真真, 张晓磊, 阳明

2014, 0(2): 33-39.

摘要 ( 55 )

PDF (1222KB) ( 39 )

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以大型商用有限元软件ABAQUS为计算平台,基于等参梯度单元法的思想,建立功能梯度材料结构的有限元分析模型,进行有限元计算分析。数值算例表明,等参梯度有限单元法的应力和位移计算结果均与解析解吻合得很好。根据设计组分材料Y-TZP 弹性模量的三种工况,讨论了弹性模量梯度系数对有限元计算结果的影响。通过有限元网格加密的数值算例,发现等参梯度有限单元法具有精度高和收敛快的特点。

海洋环境用聚合物材料透声性能研究

李安猛, 柴朋军, 丁萍, 闫承磊

2014, 0(2): 40-42.

摘要 ( 33 )

PDF (1163KB) ( 26 )

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本文研究了海洋环境中微生物附着和海水老化对CFRP、GFRP和聚氨酯等聚合物材料透声性能的影响。研究发现,微生物附着导致三种材料的透声性能严重下降,涂漆可以改善微生物附着情况;海水老化所导致的GFRP和CFRP透声系数下降都在5.2﹪以内,经海水老化后,GFRP的透声性能与CFRP相比较好。

受轴压复合材料壳体与前裙连接结构的预应力有限元分析

武星, 王鹏飞, 尤顺涛, 肖文刚

2014, 0(2): 43-46.

摘要 ( 36 )

PDF (1371KB) ( 18 )

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针对复合材料壳体与前裙连接结构预应力的有限元分析,在复合材料壳体受轴压影响时,通过建立实体模型并划分网格得到有限元计算模型,比较三种不同过配结构的预应力强度比,最终得到结论:锥形复合材料壳体前裙连接部分在选择仅有根部存在过配应力时,其预应力强度比最低,从而连接结构最为可靠。

加工工艺及七孔纤维对CPE-AO 2246的FT-IR及微观结构的影响

姜生

2014, 0(2): 47-52.

摘要 ( 39 )

PDF (2529KB) ( 35 )

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利用氯化聚乙烯(CPE)、2,2-亚甲基-双( 4-甲基-6-叔丁基苯酚) (AO 2246)和三维卷曲七孔中空涤纶纤维(SHPF)分别制备了CPE-AO 2246和SHPF/CPE-AO 2246一系列的阻尼复合材料。通过傅立叶红外光谱仪和扫描电镜对材料中缔结的氢键和微观结构进行了测试与分析。结果表明:在高温热压条件下, CPE-AO 2246复合材料在3528cm^-1、3505cm^-1处形成了新的吸收峰。在未热压的CPE-AO 2246中随处可见AO 2246的结晶体,而经热压工艺的到处是CPE-AO 2246的杂化态;随纤维的加入,CPE-AO 2246复合材料在758.4cm^-1、775.5cm^-1处形成新的吸收峰,复合材料中AO 2246的结晶体明显增多,只有少量的AO 2246相容于CPE中形成“亚杂化态”。这为进一步揭示有机杂化材料的阻尼机理提供了依据。

大型风电叶片模具型面控制研究

李义全, 逄增凯, 孟占广, 朱坤

2014, 0(2): 53-55.

摘要 ( 42 )

PDF (775KB) ( 21 )

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随着风电产业的发展,风电叶片已由原来的kW级发展到现在的6MW级,甚至更大。风电叶片模具一直采用玻璃钢复合材料,成型工艺采用真空灌注成型。模具长度由最初的10m发展到现在的60m,甚至更长,其型面精度变得愈加难以控制。风力发电的效率高低直接取决于叶片翼形的准确,这就需要叶片模具的型面尺寸与设计值具有较高的吻合度。因此,本文开展了大型风电叶片模具型面精度控制等相关研究。

抗爆炸冲击复合材料防护部件制备技术

张伟, 高红成, 张薇

2014, 0(2): 56-58.

摘要 ( 36 )

PDF (1097KB) ( 22 )

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本文对抗爆炸冲击复合材料防护部件的原材料、模具设计制造、成型工艺制备及性能考核等内容进行研究和讨论,并成功制备出抗爆炸冲击性能优异的复合材料防护部件。

耐碱环氧乙烯基酯树脂的分子设计

戴华, 周润培

2014, 0(2): 59-61.

摘要 ( 28 )

PDF (788KB) ( 28 )

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本文分析了影响已固化环氧乙烯基酯树脂耐碱性的诸因素。实验结果证实,不仅树脂分子中酯基密度及其相邻基团的空间保护作用是影响耐碱性的主要因素,分子网络结构的交联密度和亲水性也对树脂耐碱性起重要作用。树脂分子的微观结构和已固化树脂(俗称浇铸体)的宏观性能之间的关系是本文的核心。

探讨影响复合材料孔机械加工的因素

李香德, 彭玉刚

2014, 0(2): 62-64.

摘要 ( 27 )

PDF (764KB) ( 33 )

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孔加工成为复合材料制品合格率的重要因素之一,机械加工是目前复合材料孔加工的主要手段。本文将重点分析复合材料制品孔成型设计过程中需要考虑的因素:结构、结构质量和原材料以及加工工艺的选择,并对影响复合材料制孔质量的因素进行探讨,主要有工装、刀具、人为因素及维护。

碳纤维风机在冷却塔扩能改造中的应用

王曰锋, 马晓峰, 陈华

2014, 0(2): 65-68.

摘要 ( 23 )

PDF (708KB) ( 32 )

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碳纤维复合材料因其性能优异,在工业领域得到广泛应用。行业中存在因风量不足导致的冷却塔性能低下的问题,该问题在高温季节对生产的正常进行造成不利影响。本文通过在第一循环水系统中安装高效碳纤维复合材料风机,并进行横向和纵向比较,认为采用该技术对冷却塔进行扩能是可行的。

复合材料机翼翼梁的制造及应用概况

方宜武, 王显峰, 孙成, 肖军

2014, 0(2): 69-74.

摘要 ( 28 )

PDF (2055KB) ( 374 )

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机翼翼梁是飞机的主承力结构,西方发达国家在成熟的碳纤维复合材料制造技术的基础上,已在多种先进飞机上采用全部由碳纤维复合材料制造的翼梁;而国内在这一方面的研究才起步不久,尚未形成完善实用的制造技术。本文简述了国外几种先进飞机的复合材料机翼翼梁的制造方法,并指出了这一领域的发展趋势,以作为我国未来复合材料机翼翼梁研制的参考。

有机改性蒙脱土增强橡胶材料的研究进展

王宇航

2014, 0(2): 75-77.

摘要 ( 38 )

PDF (689KB) ( 31 )

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本文概述了有机蒙脱土/橡胶复合材料的制备方法,重点介绍了机械混炼法和插层技术法,并简单展望了有机改性蒙脱土增强橡胶材料今后的研究方向。

行业资讯目录

2014, 0(2): 78-112.

摘要 ( 2 )

PDF (5314KB) ( 7 )

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