复合材料科学与工程

孙江, 肖琪

2007, 196(6): 3-5.

摘要 ( 1827 )

PDF (1222KB) ( 1076 )

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本文提出一种0°和90°缠绕角圆和非圆截面梁在拉弯载荷作用下的变形计算方法。本法将圆或非圆截面梁化分为有限个梁元进行位移、应变、应力分析,通过坐标转换,将各梁元的位移和载荷在梁上进行整合,从而得出0°和90°缠绕角圆或非圆截面梁在拉弯载荷作用下的分析模型。文中将理论计算结果与有限元数值计算结果进行对比,理论计算结果与数值实验结果有较好的一致性。结果说明,本文提出的计算方法可应用于0°和90°缠绕角圆和非圆截面梁在拉弯载荷作用下的分析计算。

复合材料压力容器的树脂体系的固化动力学研究

胡照会, 王荣国, 扬帆

2007, 196(6): 6-8.

摘要 ( 1400 )

PDF (1080KB) ( 1153 )

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本文采用非等温DSC方法对碳纤维增强复合材料压力容器的树脂体系进行固化动力学研究。应用Malek方法处理实验数据,得到此树脂体系机理函数服从一个二参数(m,n)的自催化模型,其中活化能通过Ozawa法得到。通过温度场模拟结果与试验值比较,验证本文建立的动力学模型的可靠性。因此,可为复合材料压力容器固化成型过程中瞬态温度场的模拟提供必要子模型。

中温热熔预浸料用环氧树脂胶膜配方的研究

成秀燕, 陈淳, 张佐光, 李敏

2007, 196(6): 9-13.

摘要 ( 2069 )

PDF (2262KB) ( 1040 )

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本文通过研究环氧树脂各配方体系的成膜性、室温胶膜状态、动态DSC曲线特征以及体系的粘温特性,初步确定中温热熔膜浸法用树脂体系配方为固化剂/促进剂/环氧树脂的质量比为5-6/2-3/100。该质量比下,体系可中温固化,成膜性工艺性佳,室温胶膜韧性好,满足了热熔膜浸法制备预浸料的要求。

基于蚁群算法的复合材料层合板的铺层顺序优化

穆朋刚, 赵美英, 陈鹏飞, 万小??

2007, 196(6): 14-17.

摘要 ( 1172 )

PDF (1797KB) ( 1199 )

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本文将蚁群算法引入到复合材料层合板铺层顺序的优化设计中,对给定各角度铺层数的层合板进行优化设计。本文采用遗传算法(GA)中的整数编码方法,将层合板的铺层顺序优化问题转化为求解旅行商问题(TSP),接着为满足工程实际的需要,对基本蚁群算法作了适当修改,以提高优化效率及性能。算例结果表明,对于确定层合板最佳铺层顺序的这种离散变量优化问题,蚁群算法是一种行之有效的方法,且编程简单、可移植性好,对工程结构优化设计有一定的参考价值。

含复杂孔形复合材料板孔边应力场的数值分析

李成, 铁瑛, 郑艳萍

2007, 196(6): 18-20.

摘要 ( 1530 )

PDF (1363KB) ( 1058 )

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孔的存在对于结构强度有相当大的影响。对于复杂孔形孔边边界条件的描述在数学上有一定的难度。边界条件建立的不够准确会给后续的计算带来很大误差。本文通过复变函数理论建立复杂孔形精确的边界条件,提高有限元建模的精度。对含机翼检修孔的正交各向异性板在外荷载作用下进行计算,得到孔边应力场的数值解。给出孔边应力分布和板的变形。

基于一维数值分析的FRP筋基本锚固长度研究

乔延青, 杨奇超

2007, 196(6): 21-25.

摘要 ( 1518 )

PDF (2149KB) ( 987 )

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采用一维数值分析程序,对12组拉拔模型试验数据进行模拟计算,得到FRP筋的基本锚固长度,分析基本锚固长度以内界面粘结强度分布情况随拉拔应力增加时的演化,表明基本锚固长度受残余界面强度的影响很大。建立考虑极限粘结强度、残余粘结强度、直径、屈服强度等影响因素的新的FRP筋基本锚固长度的计算公式,新公式简化了计算程序,对计算结果拟合精度良好。

硼改性酚醛泡沫的耐高温性能

黄剑清, 潘安健

2007, 196(6): 26-28.

摘要 ( 1426 )

PDF (1320KB) ( 1124 )

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本文以添加硼酸的方法,通过控制体系的pH值,合成可发泡的硼改性酚醛树脂,并制备出硼改性酚醛泡沫。测试表明,该材料具有良好的耐高温性能,其热分解温度为450℃,800℃热失重为60%,最高使用温度为200℃。同时探讨体系pH值对硼改性酚醛树脂可发性和稳定性的影响,分析硼改性提高酚醛泡沫耐高温性能的原因。

亚麻针织物增强聚丙烯基热塑性复合材料的制备

李红霞, 周艳卫, 黄故

2007, 196(6): 29-34.

摘要 ( 1362 )

PDF (2775KB) ( 1240 )

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本文以天然亚麻纤维为增强纤维,聚丙烯为基体,编织形成不同纤维体积比、不同结构的亚麻/聚丙烯针织物预制件,并经过热压复合制备形成一定的亚麻/聚丙烯针织物增强热塑性绿色环保的民用纺织复合材料。通过对增强纤维及基体材料性能的分析,以及对预制件和复合材料板材结构参数和制备工艺的设计和分析,得到较优的产品结构和制备工艺,认为亚麻/聚丙烯针织结构预制件的编织工序简单且效率高,并可直接热压复合,降低了复合材料的制备成本。4层、6层预制件热压过程中施加的最大压力为10MPa时最优,8层预制件热压过程中施加的最大压力为15MPa时最优。

单向芳纶/玻璃纤维混杂复合材料板材拉伸性能研究

张梅

2007, 196(6): 35-37.

摘要 ( 1533 )

PDF (1361KB) ( 1214 )

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本文对单向芳纶/玻璃纤维复合材料进行制作,对其纵向拉伸强度、拉伸模量和弹性伸长进行实验分析。实验结果表明,单向混杂复合材料的拉伸断裂大多为多次性,界面数越多,一次性断裂的可能性越大。界面数为1的混杂纤维复合材料的芳纶纤维体积含量在对拉伸强度影响上的存在临界值,表现出明显的混杂效应。界面数大于1的混杂复合材料在芳纶纤维铺层数一定的情况下,界面数的多少不影响混杂复合材料拉伸强度和拉伸弹性模量的大小。界面数大于1比界面数为1的复合材料的拉伸强度和拉伸模量明显偏高。同时对不同制作条件下纯玻璃纤维单向复合材料的拉伸性能进行剖析。

引发剂、阻聚剂及促进剂对DMC固化性能及存放期的影响

俞丽珍

2007, 196(6): 38-39.

摘要 ( 1146 )

PDF (989KB) ( 970 )

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本文研究引发剂、阻聚剂及促进剂对DMC固化性能及存放期的影响。研究结果表明,联用引发剂过苯甲酸叔丁酯和过辛酸叔丁酯,既不影响固化性能,又可提高生产效率。此外还可通过阻聚剂对苯二酚或促进剂异辛酸钴来调节固化速度和存放时间,不仅缩短固化时间,而且也保证模塑料有一定的存放时间,并可降低成本。

新型FRP-混凝土组合桥面板的初步设计

邓宗才, 李建辉

2007, 196(6): 40-42.

摘要 ( 1144 )

PDF (1230KB) ( 1061 )

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本文阐述了使用不同FRP材料与混凝土结合形成一种质轻、刚度大、耐腐蚀且经济合理的组合结构的基本设计思路,提出了一种新型的FRP-混凝土组合桥面板的结构形式,给出了FRP-混凝土组合桥面板的简化失效分析方法及其计算公式,并提供了FRP-混凝土组合桥面板的初步设计步骤。

复合材料叶梁缠绕系统设计

杨涛, 高殿斌, 姜锋, 杨公源, 金国光

2007, 196(6): 43-45.

摘要 ( 1593 )

PDF (1447KB) ( 1135 )

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尾桨叶梁是一种不规则构件,其缠绕原理不同于普通的回转体结构。本文阐述了叶梁缠绕原理和叶梁缠绕机的总体设计,介绍了叶梁缠绕机的主轴缠绕机构和放卷机构。叶梁缠绕控制系统以可编程控制器为核心,缠绕控制设计为预浸料变角速度控制单元和退绕张力控制单元。温度控制设计为加热控制单元和测温控制单元。最后给出复合材料缠绕成型的叶梁样品。

基体和增强体对聚合物基摩擦材料性能影响研究

孟春玲, 张力, 张扬

2007, 196(6): 46-48.

摘要 ( 1328 )

PDF (1568KB) ( 1089 )

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摩擦系数、磨损率和冲击强度是聚合物基摩擦材料的重要性能指标。本文试验研究基体含量对摩擦系数、磨损率的影响和增强体含量对冲击强度的影响,从理论方面分析增强体对摩擦磨损性能的影响。试验结果表明,在进行聚合物基摩擦材料的配方设计时,要根据所选用酚醛树脂和增强纤维的种类合理控制用量,可达到较好的摩擦磨损性能和冲击韧性。

地聚合物的性能研究

李松, 陈玉龙

2007, 196(6): 49-52.

摘要 ( 1272 )

PDF (1610KB) ( 1193 )

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地聚合物是一类新型高性能无机聚合物,由于其特殊的无机缩聚三维氧化物网络结构,使得地聚合物材料具有良好的高温性能和机械性能。而且生产过程中的能耗和三废排放量都很低,材料对环境友好并可回收再利用,是一种可持续发展的"绿色环保材料"。本文研究了不同地聚合物材料的性能和微观组织,其中L26、L15、L21的弯曲强度分别为26.1MPa、33.5MPa、32.8MPa|压缩强度分别为49.3MPa、18.5MPa、25.8MPa,经900℃2h煅烧后L21的弯曲强度为20.7MPa,压缩强度为39.1MPa。

水声吸声材料研究进展

冯彩梅, 郭伟, 许伟

2007, 196(6): 53-58.

摘要 ( 1104 )

PDF (2014KB) ( 1610 )

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水声吸声材料常用于水下航行体表面,其研究对于水下目标的声隐身设计具有重要意义,在军事应用领域受到广泛关注。橡胶类和聚氨酯类粘弹性高分子材料因其独特的分子结构和可设计性得到广泛应用,此外吸声材料的结构设计对其性能也有着很大影响。本文在水声吸声材料吸声机理的基础上,对其主要材料体系和吸声结构进行了综述。

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