黄其忠
,
任明法
,
陈浩然
,
张忠伟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.077
作为一种低成本的先进工艺,软模工艺因其膨胀压力的可控性受到了工程界的重视.在满足不同结构要求的前提下,工艺参数选择的合理性是降低复合材料网格结构残余应力,提高网格结构性能的关键.本文对软模工艺过程进行了数值仿真,并通过分析复合材料网格软模成型工艺中温度和压力的变化规律,旨在研究不同工艺参数对复合材料网格结构中肋骨固化压力的影响,为复合材料网格结构的低成本生产提供依据.
关键词:
软模成型工艺
,
共固化工艺
,
复合材料网格结构
,
多场耦合
任明法
,
黄其忠
,
陈浩然
,
李桐
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.055
复合材料网格结构软模成型共固化工艺具有低成本,高效率和高质量的特点.首先建立了网格结构软模成型共固化工艺过程有限元分析的数值仿真模型,然后通过典型算例,模拟了成型工艺中温度场,固化度场的相互影响及对粘弹性复合材料网格结构应力场的影响.论文工作对复合材料网格结构软模成型共固化工艺参数优化具有一定的参考价值.
关键词:
粘弹性
,
软模
,
复合材料
,
共固化
,
数值模拟
黄其忠
,
任明法
,
陈浩然
,
张驰群
复合材料学报
基于ANSYS软件开发了用于模拟复合材料固化过程中温度-固化度耦合场变化程序,并分别采用二维和三维有限元模型对复合材料先进正交网格结构的软模辅助共同化工艺过程进行了数值仿真.计算结果分析表明:二维有限元模型不考虑网格结构肋骨交叉点的影响,能以较大时间步长进行共固化工艺的数值模拟,且分析结果具有较高的精度;三维精细有限元模型可考虑肋骨交叉点在共固化工艺中对复合材料先进网格结构内温度-固化度耦合场的影响;肋骨交叉点附近的温度场明显高于结构的其他部位.
关键词:
共固化工艺
,
先进网格
,
复合材料结构
,
多场耦合
,
低成本制造
胡照会
,
高红成
,
黄其忠
,
彭玉刚
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140424.001
对海水环境下严重影响单向T700/环氧复合材料层间剪切性能的因素进行了研究,考察了海水和蒸馏水5个浸泡周期(15、40、70、165和400 d)后单向T700/环氧复合材料层间剪切性能和吸水率的变化,并利用SEM观测了单向T700/环氧复合材料的剪切断口微观形貌,揭示其性能衰减机制.结果表明:单向T700/环氧复合材料的吸水率随着浸泡时间的延长而增加,整体符合Fick吸水率变化规律;单向T700/环氧复合材料的层间剪切性能下降很明显,浸泡400 d后层间剪切性能损失近10％,层间剪切性能的变化规律与吸水率的变化规律相似;单向T700/环氧复合材料的层间剪切性能对海水的敏感性大于对蒸馏水的敏感性;由试样断面微观形貌可以看出,海水的渗入破坏了树脂与纤维的界面,这是导致其层间剪切性能明显下降的主要原因,因此对于单向T700/环氧复合材料在海水中的应用,需要更加关注其层间剪切性能.
关键词:
层间剪切
,
界面性能
,
微观形貌
,
海水浸泡
,
Fick定律
高红成
,
黄其忠
,
马帅
,
胡照会
,
彭玉刚
玻璃钢/复合材料
由于复合材料内部纤维与树脂的热膨胀系数差异很大,尤其是树脂性能对温度载荷较为敏感,服役时复合材料环境的高低温变化将使其热力学性能与常温状态产生较大差异.采用Maxwell本构模型,探讨了温度变化对树脂材料本构关系的影响.假设纤维为稳定材料,即其性能不随温度变化,依据复合材料细观力学理论选择六边形代表体积元为分析对象,建立了复合材料在温度载荷下热力学的本构模型.并分别讨论了温度栽荷下复合材料内部纤维体分比和纤维排列方式变化对其热力学性能的影响,实现了热-力耦合作用下复合材料的跨尺度分析.
关键词:
复合材料
,
本构
,
跨尺度
,
细观力学有限元
黄其忠
,
郑津洋
,
胡军
,
任明法
,
张靖
玻璃钢/复合材料
采用等效应变法计算气瓶疲劳寿命的ASME压力容器规范,不能考虑多轴非比例加载效应,具有明显的不足.针对复合材料气瓶,采用修正的Brown-Miller算法研究其多轴低周疲劳寿命,并分析了自紧压力、金属内衬厚度和单层缠绕层厚度对复合材料气瓶疲劳寿命的影响,给出了提高复合材料气瓶疲劳寿命的方法.
关键词:
复合材料气瓶
,
多轴疲劳
,
疲劳寿命预测
,
有限元法
黄其忠
,
任明法
,
陈浩然
复合材料学报
基于平面应变有限元分析模型与策略,研究了软模共固化成型工艺中工艺间隙、固化周期和残余应力对复合网格结构性能的影响.通过模拟一典型复合材料网格结构的共固化工艺过程,得出了合适工艺间隙的确定方法,建立了降低耦合场梯度策略,并且解释了产生残余应力的原因.这对复合网格结构的软模共固化工艺的工艺参数合理选择具有一定的参考价值.
关键词:
复合材料网格结构
,
软模
,
共固化
,
数值模拟
,
工艺参数
