张前锦
,
阳玉球
,
鱼住忠司
,
马岩
,
滨田泰以
玻璃钢/复合材料
采用碳纤维增强复合材料管件代替传统的金属材质的吸能盒,实现了在提高能量吸收能力的同时减轻车身重量.管件的增强体分别是经过缝纫增强的碳纤维编织物和未经过缝纫增强的碳纤维编织物,选用环氧树脂作为基体材料运用真空辅助成型工艺完成整个管件的制作.对有无缝纫增强形式对碳纤维编织物增强复合材料管件物能量吸收能力的影响展开研究.研究结果表明,经过缝纫增强的碳纤维编织管件能够明显提高管件的能量吸收能力,经过缝纫增强的管件的比能量吸收值比未经缝纫增强的高出16％.为了研究管件的能量吸收机理,对测试后的管件进行了树脂包埋、抛光和观察,观察后发现经过缝纫编织的管件物的中央裂纹受到了缝纫结构的限制,使得中央裂纹不易扩展,能量吸收性能得到明显的提高.
关键词:
复合材料管件
,
能量吸收
,
缝纫增强
,
编织
马岩
,
阳玉球
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140425.001
圆形截面复合材料管件物的能量吸收性能比方形截面管件物更加优越,但具有平整表面的方形管件物更容易与其他部件相装配,即方管在实际运用中更具优势.结合圆形与方形管件物的各自优势,以碳纤维为增强体,环氧树脂为基体,利用编织成型方法以及真空辅助树脂传递成型技术制备出编织角度为15°和60°的3类复合材料圆-方形管件物,编号为T15-15、T5-60及T60-60.通过准静态压缩实验研究了3类管件物的能量吸收性能,发现通过合理的编织角设计,可以利用周向纤维限制轴向中央裂纹的扩展,使复合材料内部更多的纤维发生断裂,从而提高纤维增强复合材料管件物的能量吸收性能.最终制备了集高能量吸收性能与易装配性于一身的圆-方异形截面复合材料管件物.
关键词:
能量吸收
,
复合材料
,
异形管
,
编织
,
压缩
赵德方
,
阳玉球
,
张志远
,
滨田泰以
,
李毓陵
玻璃钢/复合材料
采用玻璃纤维毡和不饱和树脂使用手糊成型的方法制作复合材料,并进行拉伸测试和低周疲劳测试来研究无孔和开孔玻璃纤维毡复合材料的拉伸性能.结果表明,试样的拉伸强度都随着纤维体积含量的增加而增加.在低周疲劳测试中,无孔和开孔试样的拉伸性能在55％载荷水平的低周疲劳作用下基本保持不变,但是在70％以上载荷水平的低周疲劳作用下发生了显著下降.对试样的断裂行为进行了研究,无孔试样拉伸断裂后有分层现象,开孔试样的断裂区域可以分为两个部分,分别为平行区域和扇形区域.特征长度通过使用有限元软件(MSC-Marc)计算出来,和测量出来的平行区域长度很接近,并且随着施加疲劳载荷水平的提高而降低,材料对孔洞的抵抗性降低.最后,对低周疲劳前后的破坏试样进行了扫描电镜观察以比较两者的不同.
关键词:
玻璃纤维毡增强复合材料
,
拉伸性能
,
低周疲劳
,
断裂区域
,
特征长度
许晶
,
马岩
,
阳玉球
玻璃钢/复合材料
复合材料因其轻质、机械性能好及能量吸收性能高而广受关注.研究表明圆形截面复合材料管件物能量吸收性能优于方形截面的管件物,故目前复合材料管件研究对象高度集中在圆形截面,而对实用价值非常高的方形截面复合材料管件物的研究比较少见.从编织角以及编织方式方面着手,对方形截面玻璃纤维编织复合材料管件物的压缩特征以及能量吸收性能进行了探索性研究,分析了不同编织角的二维(2D)以及三维(3D)结构复合材料管在破坏过程中伴随的微观破坏,并讨论了其破坏机理的差异性.
关键词:
能量吸收
,
复合材料管件物
,
方形截面
,
三维结构
,
编织角
,
玻璃纤维
