复合材料科学与工程

欧阳利军, 陆洲导, 丁斌

2013, 0(2): 3-7.

摘要 ( 24 )

PDF (1364KB) ( 40 )

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玄武岩纤维复合材料(BFRP) 是一种新型纤维复合材料,具有价格低、延性好、耐高温和耐腐蚀等优点。为分析玄武岩纤维加固混凝土抗弯构件的受力性能和破坏模式,对4 根玄武岩纤维布加固的混凝土T 形截面连续梁和1 根对比梁进行了抗弯试验。试验表明,玄武岩纤维布加固能显著提高混凝土连续梁的屈服荷载和极限荷载,加固梁表现出较好的延性。

编织形式对三维全五向编织复合材料拉伸性能的影响

钟崇岩, 曹海建, 李娟

2013, 0(2): 8-12.

摘要 ( 25 )

PDF (669KB) ( 40 )

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本文以玻璃纤维为原料,采用全自动模块组合旋转法三维编织平台制备1×1,1×2,1×3,2×2 等四种三维全五向编织物,并分别与环氧树脂基体复合,制备三维全五向编织复合材料。借助Instron 万能材料试验机测试上述四种材料的拉伸性能,探讨编织形式对材料拉伸性能的影响。结果表明,1×1 编织结构形式的拉伸性能最好,1×3 编织结构的最差; 1×2 编织结构形式的单纱强力利用率最高,1×3 编织结构的最低。

复合材料层合板贴补修理稳定性研究

郭彦江, 黄俊, 蒙志君, 何维

2013, 0(2): 13-16.

摘要 ( 27 )

PDF (857KB) ( 37 )

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论文针对胶接修理的贴补修理方式,基于MSC. PATRAN(有限元分析) 软件建立层合板和双筋及格栅加筋板的有限元模型,对于常见的一边固定一边受平面压力的情况,进行屈曲分析,研究补片的尺寸和厚度对于修理稳定性的影响,然后找出屈曲特征值随补片参数变化的规律。研究结果表明,补片直径和修补后模型的屈曲特征值之间的变化关系并不是简单的线性关系;补片的直径和厚度取某特定区间的时候整个模型最稳定; 对于加筋层合板来说,筋条可以分担部分载荷,所以加筋板筋条间的母板损伤修补效率比层合板有所提高。

马来酸酐及亚硫酸氢钠改性环氧树脂的研究

李鹏, 张雪梅, 程斌, 杨小平

2013, 0(2): 17-21.

摘要 ( 45 )

PDF (721KB) ( 34 )

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本文首先用马来酸酐对环氧树脂进行改性,并进一步与亚硫酸氢钠反应制备带磺酸基团的水性环氧树脂。系统地研究了马来酸酐改性环氧树脂的反应温度、催化剂用量、原料浓度及混合溶剂比例对反应的影响。随着温度的升高,催化剂用量和原料浓度的增加,生成交联网状产物的副反应都会明显增强,体系易凝胶; 溶剂甲苯与丙酮的混合比例较低时,反应体系酸值难于准确监测,并且生成交联网状产物的副反应增强不利于反应的顺利进行。在马来酸酐改性环氧树脂进一步与亚硫酸氢钠反应制备具有水分散性的环氧树脂过程中,用元素分析法测定产物结构中的硫元素含量,并分析了乳液的粒径分布,适宜条件下制备的水性环氧树脂分散体系平均粒径为110nm,粒径分布窄,具有良好的分散稳定性。

环氧树脂与胺类固化剂当量比对固化物性能的影响

汪澎, 隋刚, 杨小平

2013, 0(2): 22-27.

摘要 ( 34 )

PDF (1688KB) ( 246 )

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环氧固化物在许多工业领域有非常重要的应用价值。使用不同分子结构和不同用量的固化剂能够影响环氧树脂交联网络结构,进而影响环氧固化物的性能。通过对不同TDE-85 环氧树脂固化配方体系进行了反应动力学分析,静态和动态力学性能分析,考查固化剂种类和用量对环氧树脂浇铸体和碳纤维复合材料性能的影响。研究发现,含DDS 和DETDA 体系的固化反应均为接近一级反应,DDS 固化剂的反应活化能较高于DETDA 固化剂。随着固化剂活泼氢当量与环氧当量比值r的增加,树脂的固化度提高,拉伸强度和伸长率也相应增大,但其模量有所降低。同时,树脂体系的玻璃化转变温度随着r 值的增加先升高再降低。实验研究发现,树脂基体模量增加,相应的碳纤维单向复合材料样品的断裂模式从基体破坏为主转变为界面破坏,层间剪切强度也高。随着浇铸体基体模量的提高,复合材料层间剪切破坏模式由基体破坏转为界面破坏。

温度和湿度对聚醚型聚氨酯固化质量的影响

芦武刚, 王钧

2013, 0(2): 28-33.

摘要 ( 58 )

PDF (1052KB) ( 110 )

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为了研究温度和湿度对树脂基体用双组份聚醚型聚氨酯固化质量的影响,本文以液化二苯基甲烷二异氰酸酯和聚醚多元醇为原料,借助差示扫描量热仪(DSC) 和偏光显微镜分析软件分别对聚醚型聚氨酯(PU) 固化反应的动力学方程和不同温度和湿度下聚醚型聚氨酯固化产物表面发泡率进行了研究和表征。结果表明,聚醚型聚氨酯体系固化反应级数n=0.87,表观活化能E=43.59kJ/mol,频率因子A=2.344×10⁵s^-1;温度低于25℃、相对湿度低于60%时聚氨酯固化产物表面发泡率低,气泡小,固化产物表面相对光滑。

含硅芳炔树脂的热氧化降解动力学研究

池铁, 齐会民, 黄发荣, 杜磊

2013, 0(2): 34-38.

摘要 ( 44 )

PDF (961KB) ( 56 )

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含硅芳炔树脂是一种新型的耐高温热固性树脂,具有优异的耐热性能、优良的介电性能、高温力学性能和优异的工艺性能,广泛应用于航空航天、电子信息领域。本文用热失重方法(TGA) 研究了含硅芳炔树脂的热氧化降解动力学。结果显示含硅芳炔树脂的热氧化降解过程分为三个阶段,热氧化增重阶段、热氧化降解阶段Ⅰ、热氧化降解阶段Ⅱ。采用Ozawa 和Kissinger 方法分析了含硅芳炔树脂热氧化降解的三个阶段的活化能、反应级数、频率因子等动力学参数。

玻璃纤维增强树脂基复合材料拉-拉疲劳行为研究

梅端, 王钧, 李君明, 司洪效

2013, 0(2): 39-42.

摘要 ( 29 )

PDF (740KB) ( 60 )

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本文以乙烯基酯树脂和环氧树脂为基体,制备玻璃纤维增强树脂基复合材料拉-拉疲劳试件,研究应力振幅、铺层方式、树脂体系对树脂基复合材料疲劳性能的影响。结果表明,随着应力振幅的增加,GFRP 试件的拉伸模量呈现单调下降; 随着玻璃纤维布层数的增加,GFRP 拉-拉疲劳性能会大幅下降; 环氧树脂复合材料的疲劳性能要明显优于乙烯基酯树脂复合材料。

基于分层法的功能梯度材料有限元分析

黄立新, 姚祺, 张晓磊, 阳明

2013, 0(2): 43-48.

摘要 ( 29 )

PDF (749KB) ( 41 )

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基于分层法,本文采用有限元模型进行功能梯度材料平面结构的力学分析。将功能梯度材料平面结构划分成若干层,每层的材料参数按函数形式变化。在此分层模型基础上得到同一层的材料参数为常数,然后各层按照常规的有限元方法进行网格划分,建立有限元模型进行功能梯度材料平面结构的力学分析。数值算例表明,功能梯度材料平面结构应力和位移的有限元计算结果与解析解吻合得很好。通过设计组分材料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。数值结果显示,弹性模量梯度系数变大对应力和位移的有限元计算结果有影响,对应力的影响较大而对位移的影响较小。

一种用于风机叶片材料选择的气动参数计算方法

陈立新, 闫磊, 崔研

2013, 0(2): 49-51.

摘要 ( 13 )

PDF (781KB) ( 65 )

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利用Fluent 软件,对NA63-210 翼型进行了升力阻力系数的研究,获得了在各个攻角下的升阻比数据。通过Matlab对数据进行曲线拟合,得到随攻角变化的升阻比曲线。通过分析与比较,验证了方法的可行性,从而得到叶片材料选择的依据。

C/C预制体孔隙率与气相硅浸渗制备C/SiC复合材料性能关系的模型研究

刘伟, 刘荣军, 曹英斌, 杨会永

2013, 0(2): 52-56.

摘要 ( 32 )

PDF (729KB) ( 40 )

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建立了C/C 预制体孔隙率与C/SiC 复合材料组成的关系模型,并通过表征不同孔隙率的C/C 预制体气相硅浸渗制备的C/SiC 复合材料的组成和力学性能对模型进行了验证。研究发现,实验结果与模型预测结果基本一致。随着C/C 预制体孔隙率的增大,C/SiC 复合材料的密度出现先上升后下降的规律,力学性能也遵从同样的规律。XRD 分析和相含量测试结果均表明复合材料的相含量与模型预测结果基本一致。实验结果与模型预测结果产生偏差的主要原因是裂解碳反应不完全。

风电叶片疲劳试验振动分析与研究

萨昊亮, 李成良, 余启明, 陈淳

2013, 0(2): 57-59.

摘要 ( 21 )

PDF (768KB) ( 34 )

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风电叶片疲劳试验是验证叶片疲劳寿命的重要手段,本文针对风电叶片疲劳试验中出现的问题进行分析,重点围绕激振方式、激振振幅与振动次数的关系以及振动原理进行探讨,提出在实际操作中切实可行的解决方法。

混杂纤维混凝土力学性能研究

李燕飞, 杨健辉, 丁鹏, 赵红兵

2013, 0(2): 60-64.

摘要 ( 37 )

PDF (1141KB) ( 51 )

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纤维以其塑性变形小、强度高、韧性大等优点在混凝土中得到越来越广泛的应用,但由于不同纤维的尺度与性能不同,导致其对混凝土的力学性能影响结果不同,因此本文分别对单掺、双掺仿钢纤维和聚丙烯纤维混凝土、钢纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度进行了试验研究,并将其与普通混凝土的力学性能进行比较。结果表明,纤维混凝土较普通混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度都有明显提高,且混杂纤维较单一纤维混凝土的强度提高更为明显,混杂纤维混凝土的强度与钢纤维混凝土强度相差不大,并以成本低、分散性好、不易锈蚀等优点可以取代钢纤维在某些工程中的应用。

聚酯纤维的阻燃及力学性能研究

高卫卫, 曹海建, 钱坤, 承永刚

2013, 0(2): 65-68.

摘要 ( 24 )

PDF (797KB) ( 57 )

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本文以微胶囊红磷为主要阻燃剂,纳米SiO₂ 为增韧剂,采用共混熔融法制备阻燃型聚酯纤维样条,并研究阻燃剂及增韧剂用量对聚酯的阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,微胶囊红磷能明显增强聚酯纤维的阻燃性能,纳米SiO₂ 的加入能改善聚酯纤维样条的力学性能; 微胶囊红磷含量为5% 时,聚酯纤维样条的极限氧指数(LOI) 值为33,拉伸强度为17.99MPa,弯曲强度为26.75MPa,冲击强度为1. 97kJ/m²,材料力学性能下降严重; 微胶囊红磷含量为3%、纳米SiO₂ 含量为2%时,聚酯纤维样条的LOI 值为29,拉伸强度为35.51N/mm²,弯曲强度为31. 54MPa,冲击强度为2.03kJ/m²,材料的综合性能最佳。

碳纳米管0酸化石墨烯杂化材料及其环氧树脂复合材料拉伸力学性能的研究

郏余晨, 俞科静, 钱坤, 曹海建

2013, 0(2): 69-73.

摘要 ( 30 )

PDF (1228KB) ( 60 )

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本文先采用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs) 和石墨烯微片进行氧化处理,再通过超声作用制备了碳纳米管/石墨烯杂化材料,使碳纳米管通过π-π 作用与酸化石墨烯结合在一起。在此基础上,将制得的杂化材料分散在环氧树脂体系中制成样条,研究其力学性能的变化。通过红外光谱(FT-IR) 分析表明成功制取了酸化碳纳米管、酸化石墨烯及其相应的杂化材料。通过透射电镜(TEM) 直观地展示了酸化后MWCNTs、石墨烯的形态变化和杂化材料的形态; 对样条进行力学性能测试并用扫描电镜(SEM) 观察其断面形态。结果表明,环氧树脂中加入杂化材料能有效增加环氧树脂的韧性和强度,且经过超声作用制得的杂化材料和选用酸化碳管的杂化材料的增强增韧效果更好,加入酸化超声作用混合杂化材料的增强增韧效果最明显。

LFT-D碳纤维增强尼龙性能研究

王婧, 祝海峰, 高红梅, 高国强

2013, 0(2): 74-76.

摘要 ( 22 )

PDF (782KB) ( 66 )

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通过LFT-D-CM(长纤维增强热塑性塑料直接在线模压成型) 工艺,生产碳纤维增强工程塑料,最大程度地保留了碳纤维在产品中的长度,与玻璃纤维增强材料相比,碳纤维增强工程塑料力学性能优于玻璃纤维增强工程塑料,并且随着纤维含量的增加,材料力学性能提高并可在线回收利用废料,解决了碳纤维增强热固性树脂基复合材料的回收再利用问题,减少能耗及污染。

层压母线用绝缘衬垫材料的研制

王贤泉

2013, 0(2): 77-79.

摘要 ( 21 )

PDF (864KB) ( 36 )

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本文主要介绍了一种由PET 薄膜、PI 薄膜或NOMEX 纸涂布环氧树脂胶粘剂制备而成的绝缘衬垫材料,此材料主要用作层压母线绝缘与粘接,从层压母线粘接及绝缘的测试数据表明其绝缘性能良好、粘接强度高、工艺性能好,能够满足层压母线的使用要求。

复合材料锥形壳体受轴压的有限元分析和实验研究

董文武, 王鹏飞

2013, 0(2): 80-83.

摘要 ( 27 )

PDF (913KB) ( 58 )

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本文通过应用通用大型有限元分析软件ANSYS 对复合材料锥形壳体进行有限元分析,同时对壳体进行轴压实验,然后通过对比有限元分析结果和实验结果,建立有限元分析和实验研究的关系。结果表明,有限元分析结果能够在一定程度上吻合实验结果,有限元分析能够对实验研究起到指导作用。

RT-20系列燃油调节器“40升”故障排除方法探索

董文武, 袁琨, 彭惠

2013, 0(2): 84-87.

摘要 ( 20 )

PDF (699KB) ( 49 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

本文对RT-20 系列燃油调节器厂内调试过程中常见的“40升”故障产生的原因进行分析,提出相应的故障排除方法,并通过实践过程中的应用进行了排故方法有效性验证。

工业冷却塔风筒振动原因分析及解决方案

刘文洪

2013, 0(2): 88-89.

摘要 ( 25 )

PDF (614KB) ( 79 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

本文通过对风筒振动案例的分析,阐述了振动的原因,并通过两个成功解决振动问题的实例,介绍了冷却塔风量测试及仿真软件对振动模拟在解决风筒振动问题上面的重要性,以此为手段制定不同的解决方案,为从风筒的结构及配置合理风量来解决玻璃钢风筒的振动问题提供了一个重要的方法。

乙二醇水溶液用于闭式冷却系统防冻的传热性能研究

章立新, 沈艳, 刘婧楠, 邹艳芳

2013, 0(2): 90-93.

摘要 ( 32 )

PDF (917KB) ( 64 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

闭式水冷却系统在冬季常换用乙二醇水溶液作为防冻的循环工质,由于物性变化,其携热能力和对流换热系数比水都有所下降。本文基于闭塔设计理论,研究了不同浓度的乙二醇水溶液作为闭式冷却塔循环工质在不同季节中对换热的综合影响,提出了采用大管径薄壁管和加大循环工质流量及增加相应通风量等应对方法,并揭示了其在不同运行模式下的变化规律。

先进复合材料在军用无人机上的应用动向

何楠, 杨加斌, 高峰

2013, 0(2): 94-97.

摘要 ( 35 )

PDF (586KB) ( 39 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

介绍了先进复合材料的基本特性和应用优势,着重论述了先进复合材料在军用无人机领域的应用需求、发展现状和前沿动态,并全面剖析了军用无人机用先进复合材料的低成本制造技术、结构设计一体化集成技术、损伤容限失效评估技术等亟待解决的关键问题。

工程结构加固方法综述

张春生, 严保山

2013, 0(2): 98-101.

摘要 ( 26 )

PDF (866KB) ( 41 )

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工程结构随着使用年限的增加、环境侵蚀及各类灾害的影响,或由于结构功能改变及设计施工失误等多方面的原因,导致结构性能不能继续满足功能要求,因而需要对其进行必要的维修加固。本文通过对大量资料文献的阅读,概述了国内外关于构件的抗弯、抗剪和抗压性能的研究及工程应用成果,分析了目前加固技术的优缺点,提出了今后的研究方向,可为相关研究人员提供参考。

复合材料废弃物回收技术发展

徐伟, 袁琨

2013, 0(2): 102-105.

摘要 ( 26 )

PDF (558KB) ( 42 )

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介绍了国内外复合材料废弃物的回收再利用方法,即化学回收、能量回收及物理回收。重点论述了流化床技术、热裂解技术和溶剂解离回收技术的化学回收工艺流程和研究现状。指出在国家政策指引下,应大力发展能耗小、回收率高的复合材料废弃物工业化回收工艺,实现废弃物的资源化回收利用。

行业资讯

2013, 0(2): 106-125.

摘要 ( 10 )

PDF (1237KB) ( 24 )

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