复合材料科学与工程

王旭, 张慧萍, 晏雄

2009, 209(1): 3-6.

摘要 ( 1246 )

PDF (517KB) ( 1006 )

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本文利用声发射技术，对PE/PE层合板拉伸破坏的声发射信号进行聚类和判别分析，考察了基本拉伸破坏形式的声发射特性和拉伸破坏机理。实验结果表明，大量细观破坏的复合发生、发展和累积造成材料的最终宏观断裂。从破坏过程的声发射信号分布来看，破坏过程的早期主要是来自界面和基体的细观破坏，信号数量大但破坏能量小，破坏过程的中期界面和基体破坏程度加剧，并伴随少量纤维断裂，破坏过程的后期主要是纤维的整体断裂，信号数量小但破坏能量大。

热载荷下功能梯度材料梁的热弹性弯曲

王明禄, 马文蕾, 魏高峰

2009, 209(1): 7-9.

摘要 ( 1380 )

PDF (362KB) ( 981 )

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假设FGM梁的材料组分沿厚度方向呈幂律形式变化，在平截面假设下，建立FGM弹性梁的数学模型及其简化Gurtin型变分原理。借助问题的Ritz解，讨论FGM梁在热载荷作用下的变形和应力分布，发现热载荷下FGM梁的应力翻转现象。

复合材料非线性力学的细观分析

周祝林, 姚辉, 刘剑

2009, 209(1): 10-14.

摘要 ( 1913 )

PDF (538KB) ( 1004 )

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纤维增强复合材料在偏轴拉压和剪切时有明显的非线性，产生非线性力学性能的原因是：①基本的非线性；②纤维的转动；③基体的逐步开裂。本文对复合材料的非线性力学进行细观力学分析，理论值与实测值较符合，可供多向复合材料的强度分析时使用。

含孔损伤平面编织层合板固有频率研究

李顶河, 王轩, 冯振宇, 徐建新

2009, 209(1): 15-18.

摘要 ( 1662 )

PDF (511KB) ( 990 )

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本文对一端固支含圆形孔损伤平面编织层合板的固有动力特性进行了试验研究。基于MSC.Patran 建立了含圆形孔和椭圆孔损伤平面编织层合板的有限元模型，研究了圆孔损伤和椭圆孔损伤的损伤尺寸对一端固支纤维双向层合板固有频率的影响规律。试验结果表明，有限元方法得到的含圆孔损伤层合板固有频率与试验值吻合较好；圆形穿孔和长轴平行于试件长度方向椭圆形穿孔损伤对平面编织层合板各阶固有频率的影响规律相同；在椭圆穿孔损伤尺寸小于一定值或偏心率较小时，可用圆孔来估算椭圆形穿孔损伤和结构设计开孔对结构固有频率的影响。为开口复合材料结构件的设计以及含孔损伤复合材料结构件的维修设计提供依据。

于红外热成像检测的飞机复合材料冲击试验研究

郑立胜, 代永朝, 杨小林, 先明乐

2009, 209(1): 19-22.

摘要 ( 2091 )

PDF (512KB) ( 946 )

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飞机复合材料的抗冲击能力是其重要的性能指标之一。本文通过对飞机复合材料结构常见冲击损伤源的研究，严格按照相关标准设计制作了冲击试件，并采用自由落体冲击试验方法和红外热成像检测技术手段，模拟分析了飞机复合材料结构的典型低能冲击损伤，研究得出了其主要损伤形式和特点。

酸化处理对纳米碳纤维及其复合材料性能的影响

梅启林, 袁露, 王继辉, 黄志雄

2009, 209(1): 23-27.

摘要 ( 1850 )

PDF (676KB) ( 968 )

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本文采用浓酸(浓硫酸/浓硝酸)氧化法对纳米碳纤维进行表面处理，在水热和超声分散条件下，制备纳米碳纤维/环氧树脂复合材料。X射线光电子能谱分析表明，酸化处理在纳米碳纤维表面引入了羟基和羧基等能参与环氧树脂固化反应的官能团。流变试验结果表明，酸化处理在一定程度上提高了复合材料流体的流动性。断裂韧性测试结果和扫描电子显微镜(SEM)分析也显示了酸化处理能有效改善纤维与树脂的界面结合状况，提高复合材料的断裂韧性。

RTM用高性能环氧树脂体系研究

柴红梅, 王雷, 吕金燕

2009, 209(1): 28-30.

摘要 ( 1988 )

PDF (363KB) ( 1089 )

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本文将CYD128和自制高性能环氧树脂A共混改性，通过加入液体胺类物质作为固化剂，得到了一种适用于RTM的树脂体系。实验结果表明,该树脂体系在30℃下的粘度为255cps。该体系为中温固化体系，且其树脂固化物的拉伸强度为67.7MPa，拉伸模量为3.1GPa，弯曲强度为101MPa，弯曲模量为2.87GPa，可满足RTM对环氧树脂体系的要求。

连续玄武岩纤维及其复合材料研究

郑劲东, 张兴刚, 杨勇

2009, 209(1): 31-33.

摘要 ( 1963 )

PDF (407KB) ( 965 )

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通过连续玄武岩纤维的成分对其性能的影响分析，连续玄武岩纤维的拉丝成纤工艺对其性能的影响研究以及当前我国最具代表性的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司玄武岩复合材料的性能研究，得出了我国现阶段连续玄武岩纤维的研制发展水平，并对未来我国连续玄武岩纤维的发展进行了展望。

热熔预浸料用中温固化环氧树脂体系的制备

李明琦, 李鹏, 杨小平

2009, 209(1): 34-37.

摘要 ( 2322 )

PDF (563KB) ( 1026 )

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通过加入促进助剂丙烯酰胺制备一种新型热熔预浸料用环氧树脂体系。通过树脂体系的凝胶时间温度曲线、粘度温度曲线、DSC法确定了树脂的固化工艺，研究了复合材料的力学性能。结果表明，加入适量丙烯酰胺，可使体系粘度降低，使之与纤维有较好浸润性，其复合材料弯曲、剪切性能均优于未加入丙烯酰胺体系，对复合材料断面进行扫描电镜分析，纤维和树脂粘接良好。

柔性胺T403对环氧树脂体系力学性能及交联密度的影响

蔡宏洋, 李刚, 刘海洋

2009, 209(1): 38-41.

摘要 ( 1751 )

PDF (528KB) ( 1012 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

研究了T403含量对环氧树脂浇注体动静态力学性能和断裂面微观形貌的影响，并考察了有效交联点间分子量与浇注体性能的关系。结果显示，随着T403含量的增加，浇注体拉伸、弯曲强度减小，冲击强度增加，拉伸断裂面形貌粗糙程度增加，表明T403有增韧作用。理论交联点间分子量大于有效交联点间分子量，表明实际交联反应的复杂性。

聚乳酸/淀粉复合发泡材料的研究（Ⅰ)：发泡工艺的研究

袁华, 赵秋峰, 刘智勇, 任杰

2009, 209(1): 42-46.

摘要 ( 1327 )

PDF (662KB) ( 1024 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

挤出制备聚乳酸/淀粉复合发泡材料，研究淀粉、AC发泡剂、马来酸酐、BPO含量以及螺杆转速对发泡材料性能的影响。结果发现，淀粉含量不宜超过20%，过多会使体系发泡性能趋于不稳定，AC发泡剂用量应在3%~4%左右，马来酸酐及引发剂BPO的加入有利于改善复合体系的相容性,从而提高发泡性能，螺杆转速应维持在100rpm~200rpm。

端羧基丁腈橡胶改性酚醛树脂的性能研究

徐新锋, 吴战鹏, 武德珍, 金日光

2009, 209(1): 47-50.

摘要 ( 1904 )

PDF (501KB) ( 984 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用端羧基丁腈橡胶（CTBN)对酚醛树脂进行改性，研究CTBN用量对改性酚醛树脂力学性能的影响。酚醛树脂的拉伸强度、断裂伸长率随CTBN用量的增大而呈上升趋势，当CTBN用量为10%时，拉伸强度、断裂伸长率达到最大值，并利用扫描电子显微镜（SEM)、傅立叶转换红外光谱（FTIR)和热重法（TGA)对改性前后酚醛树脂的结构和热性能进行分析。结果表明，CTBN与酚醛树脂之间发生了化学反应，并且改性酚醛树脂的热性能有所下降。

纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的弯曲性能研究

王文燕, 姜亚明, 刘良森

2009, 209(1): 51-53.

摘要 ( 1840 )

PDF (470KB) ( 1024 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

本文主要对高性能纤维的纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的弯曲性能进行研究分析。本文所用的增强纤维为玻璃纤维和高强聚乙烯纤维两种，增强织物包括玻璃纤维织物、高强聚乙烯纤维织物及玻璃纤维/聚乙烯纤维层间混合织物三种，基体为乙烯基酯树脂，文中着重对几种复合材料的弯曲性能进行测试和分析比较。分析结果表明，该类复合材料有很好的弯曲性能，含有玻璃纤维的横向弯曲破坏有其特点，玻璃纤维为脆性破坏，而聚乙烯纤维表现为屈曲破坏。

一种新型芳胺固化剂的性能研究

冯新贤, 王耀先, 程树军

2009, 209(1): 54-57.

摘要 ( 1836 )

PDF (522KB) ( 981 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

以双酚A为原料，通过硝化和还原反应制备2，2二(3氨基4羟基)苯基丙烷化合物(HAPP)。以HAPP为固化剂，测定环氧树脂的凝胶特性，用DSC研究环氧树脂的固化反应，确定固化工艺条件，并用Kissinger及Ozawa方法分别计算得到该体系固化反应的表观活化能为4230kJ/mol和4668kJ/mol，固化反应级数为086。研究结果表明，HAPP在固化环氧树脂时具有自催化作用，因而固化反应活化能较低。与间苯二胺顺丁烯二酸酐和二氨基二苯基甲烷固化剂相比，由于HAPP的苯环上带有羟基且为刚性的分子结构，既降低了固化温度，又提高了力学性能。HAPP固化环氧树脂/芳纶纤维复合材料的层间剪切强度为341MPa，弯曲强度为375MPa，拉伸强度为380MPa。

聚苯胺/聚乙烯醇微乳液导电涂料的研制及其性能的测试

钟平, 黄建军

2009, 209(1): 58-61.

摘要 ( 1222 )

PDF (508KB) ( 981 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用氧化聚合方法合成可溶性的聚苯胺/聚乙烯醇（PAn/PVA)复合导电涂料。研究了反应体系中聚苯胺的含量、反应时间、温度及酸浓度对导电涂料电导率的影响，确定了较佳的聚合反应条件，同时对其稳定性、导电性、力学性及其表面结构等进行了测试。结果表明， PAn/PVA导电涂料稳定性好，在空气中放置80h电导率无明显变化，涂料涂层的电导率最高可达4.57s/cm，加入环氧树脂可明显改善涂层的附着力。

共固化成型无人机用复合材料/蜂窝夹层结构面板的性能

赵鹏飞, 赵景丽, 何颖

2009, 209(1): 62-64.

摘要 ( 2063 )

PDF (402KB) ( 1049 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对无人机结构工程设计和工艺方案需要，通过试验比较几种预浸料在共固化成型工艺状态下制备的蜂窝夹层结构面板与在相同固化工艺条件下制备的层压板的力学性能，得出可直接采用共固化工艺制造无人机飞机机体结构的结论。性能结果显示，由所选择的适用于共固化工艺的预浸料所制备的面板与层压板试样的力学性能基本是相当的，但面板的层间剪切强度却明显比层压板的低。

拉挤玻璃钢园林工具手柄的工艺及性能

王辉

2009, 209(1): 65-67.

摘要 ( 1028 )

PDF (394KB) ( 981 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

本文介绍了拉挤玻璃钢园林工具手柄的工艺成型方法，讨论了填料加量，各种纤维及织物，以及成型温度和速度对于性能的影响。

FRP型材拼装箱梁的受力性能研究

葛畅, 薛伟辰

2009, 209(1): 68-72.

摘要 ( 1790 )

PDF (711KB) ( 990 )

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FRP型材拼装箱梁是由FRP拉挤型材空心板通过三向连接件、骨状挂钩等销接构件拼装而成的箱梁，具有重量轻、耐腐蚀性能好、施工速度快等突出优点，适用于小跨径公路桥及人行桥。本文采用层合材料壳体单元建立了FRP型材拼装箱梁的有限元模型，对单调静力荷载下箱梁的变形和应力等受力性能进行了研究，并与试验结果进行了对比。在此基础上，开展了11片箱梁的有限元参数分析，重点考察了FRP纤维铺层、箱梁顶、底板宽度以及型材板高度等因素对箱梁跨中挠度和应力的影响。研究表明，FRP型材拼装箱的截面尺寸主要由刚度控制，箱梁具有较大的强度储备；箱梁的顶、底板宽度、型材板壁厚和纵隔板、壁板高度等因素对箱梁的刚度或应力的影响较大，而纤维铺层对箱梁结构刚度的影响较小。

CFRP加固部分预应力梁的抗弯性能分析

童谷生, 刘永胜, 吴秋兰

2009, 209(1): 73-76.

摘要 ( 1443 )

PDF (581KB) ( 989 )

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通过开展碳纤维布(CFRP)加固部分预应力梁的抗弯实验，系统研究了CFRP对部分预应力混凝土梁的加固效应。制作了7根CFRP加固部分预应力梁，其中一根为对比未加固梁，另外六根为CFRP加固梁。试验考虑了初始裂缝宽度和CFRP层数的影响，分析了CFRP对混凝土梁的极限承载力、挠度和破坏形态的影响，体现了CFRP的阻裂增强效应。试验结果表明，粘贴CFRP可有效减小同荷载下的挠度，抑制试件的裂缝发展，提高预应力梁的抗弯承载力。

高性能有机纤维表面等离子体改性研究

周正刚

2009, 209(1): 77-79.

摘要 ( 1851 )

PDF (479KB) ( 990 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在各种纤维表面改性方法中，等离子体改性方法具有操作简单，效率高，节省能源，无公害等特点，是近年来研究的热点。本文综述了各种等离子表面改性技术在高性能纤维表面改性中的应用和研究进展情况，并指出了其进一步的发展趋势。

真空辅助树脂注射成型（VARI)研究进展

赵晨辉, 张广成, 张悦周

2009, 209(1): 80-84.

摘要 ( 2299 )

PDF (831KB) ( 1043 )

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复合材料低成本制造工艺中，VARI是一种很重要的成型技术，本文对VARI的优点、难点、专用树脂体系、成型方法、树脂分配系统、树脂流动模拟及其国内外应用进行了综述。研究表明，VARI作为一种复合材料的低成本成型技术，已得到广泛应用，尤其是大尺寸、大厚度制件的制造。发展VARI工艺对于降低复合材料的制造成本、扩大复合材料的应用范围有很大作用。由于VARI常用于大尺寸结构件的制造，树脂充模过程的精确模拟对制品质量至关重要，目前国内对此研究仍停留在初级阶段，该方面研究需要引起重视。

纤维增强聚合物基复合材料阻尼性能的研究进展

田农, 薛忠民, 陈淳 , 张佐光

2009, 209(1): 85-88.

摘要 ( 1653 )

PDF (672KB) ( 1004 )

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纤维增强树脂基复合材料越来越广泛地应用于航空航天、风机叶片等高科技领域。对这一先进材料的阻尼性能进行分析、预报和优化设计，从而实现对结构振动、冲击、噪声和疲劳破坏的有效控制，日益受到从事复合材料研究和开发的科技工作者的关注和重视。本文对纤维增强树脂基复合材料阻尼研究的进展情况进行了综述，分为复合材料阻尼机理、复合材料阻尼性能的研究现状、界面对复合材料阻尼的影响等三个方面的内容，最后对该领域研究工作进行了展望。

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