张丽霞
,
吴林志
,
田晓羽
,
何鹏
,
刘多
,
冯吉才
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.09.004
采用AgCu共晶钎料钎焊SiO2陶瓷与TC4钛合金,形成了良好接头.通过扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)以及X射线衍射分析(XRD)明确了接头生成物,确定了接头界面结构为TCA/Ti2Cu+Ti(s,s)/Ti2Cu/TiCu+Ti3Cu4+Ag(s.s)/Ag(s.s)+Cu(s.s)+TiCu/TiCu+Cu2Ti4O/Al2(SiO4)O+TiSi2/SiO2.研究了钎焊温度和保温时间对界面的影响,结果表明:当钎焊温度为850℃,保温时间为5min时,接头抗剪强度最高,其值为30MPa.
关键词:
SiO2陶瓷
,
钎焊
,
界面组织
,
接头强度
严实
,
吴林志
,
孙雨果
,
杜善义
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.01.027
根据三维四向编织复合材料中纤维束的空间几何结构特征,建立了比较合理的三胞模型.模型中考虑了3种单胞各自纤维束的空间结构和弯曲,同时引入纤维束填充因子来描述各类单胞中纤维束的不同截面形状对材料弹性常数的影响.基于刚度体平均方法,建立了相应的刚度预报模型,得到了三维四向编织复合材料的工程弹性常数.用细观力学方法分析了工艺参数和尺寸效应对材料有效性能的影响规律.不同尺寸试件的数值预报结果和实验结果吻合较好.
关键词:
编织复合材料
,
三胞模型
,
细观力学
,
有效性能
严实
,
孙雨果
,
吴林志
,
杜善义
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.04.024
通过对三维四向编织复合材料薄板试件的宏观压缩破坏实验及其声发射信号的分析,研究了该材料的抗压力学性能及其失效机理.实验结果表明:材料的编织角对其压缩力学性能的影响很大,随编织角的变化,编织复合材料的压缩破坏机制发生了变化,编织角小时,材料表现为脆性特征;当编织角大于某个临界角时,材料的应力-应变曲线趋于非线性,更多地表现为屈曲破坏.试验过程中采集到的声发射信号能有效地监测材料内部损伤演化过程.
关键词:
编织复合材料
,
压缩实验
,
编织角
,
破坏机理
,
声发射
金鑫
,
吴林志
,
孙雨果
,
果立成
,
于红军
复合材料学报
采用粉末冶金方法制备出NiCr/ZrO_2功能梯度材料FGMs. 通过2种断裂试件研究了材料梯度对混合型断裂行为的影响(FGM-A试件, 裂纹位于试件的弹性模量较大一侧;FGM-B试件, 裂纹位于试件的弹性模量较小一侧). 对2种断裂试件在非对称载荷下进行准静态断裂实验, 并利用数字散斑相关方法测得Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子. 结果表明: FGM-A的裂纹的开裂角小于FGM-B的开裂角;FGM-A的弹性梯度对静态裂纹有保护作用;弹性模量的梯度变化和裂尖局部材料的断裂韧性会影响混合型裂纹的启裂.
关键词:
功能梯度材料
,
混合型裂纹
,
数字散斑方法
,
应力强度因子
,
断裂韧性
王兵
,
吴林志
,
杜善义
,
孙雨果
,
马力
复合材料学报
提出了一种碳纤维增强复合材料点阵夹芯结构的一体化成型工艺方法.该方法克服了传统夹芯结构面板与芯子之间因需要二次粘接或焊接的方法所带来弱界面的缺点.将纤维杆两端埋入面板内,使面板与芯子成为一体而不存在明显的界面.对用该方法制备的碳纤维增强金字塔点阵夹芯板进行平压试验,研究发现随着载荷的增加,纤维杆发生弹性屈曲并在中间部位出现断裂.理论分析了点阵夹芯结构平压载衙下的弹性模量和纤维杆极限屈曲载荷.通过与传统夹芯材料相比较发现,这种新型复合材料点阵夹芯结构具有密度低、比强度和比刚度高等优点.
关键词:
复合材料
,
点阵夹芯
,
金字塔
,
压缩性能
杨银环
,
周振功
,
郭颖
,
吴林志
复合材料学报
通过单向拉伸试验对比分析了两种接头的破坏模式及载荷-位移曲线, 研究了T700/TDE85复合材料单向层合板单搭接胶层内缺陷对接头破坏行为的影响。试验结果表明, 接头破坏的主导模式为界面破坏, 胶层中微小缺陷对接头强度的影响不大。为研究接头的失效机制, 采用有限元方法对两种接头失效进行数值分析, 模拟了接头搭接区界面剥离应力及剪切应力分布情况, 并分析了缺陷位置变化及面积变化对接头强度的影响。结果表明, 随着缺陷位置距接头搭接区自由端部越近, 接头强度越小, 且缺陷位置距接头搭接区自由端部2.5 mm以内, 缺陷对接头强度影响较大; 接头强度随缺陷面积的增大而减小, 并且缺陷面积占搭接区面积的比率在4.4%以内, 缺陷对接头强度的影响较小; 数值计算结果与实验结果吻合较好。
关键词:
单搭胶接接头
,
缺陷
,
破坏模式
,
单向板
,
拉伸试验
冯丽娜
,
熊健
,
郑伟
,
杨金水
,
吴林志
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150612.002
结构轻量化是航空航天发展的永恒主题,波纹夹层圆柱壳作为常见的轻质结构形式,在航空航天领域具有很大的发展空间.采用模具热压法,制备出纵向和环向碳纤维复合材料波纹夹层圆柱壳,其中芯子整体成型,面板分瓣制备.采用经典板壳屈曲理论,分析纵向和环向波纹夹层圆柱壳的轴压力学性能,得到了欧拉屈曲、整体屈曲、局部屈曲和面板压溃4种失效模式下的极限载荷理论公式.绘制出结构的失效机制图,直观显示出了失效模式与试件尺寸之间的关系.通过对纵向和环向波纹夹层圆柱壳的轴向压缩试验,获得了结构的载荷-位移曲线及局部屈曲和面板压溃2种失效模式.结果表明:纵向波纹夹层圆柱壳的轴向承载能力及载荷/质量效率优于环向波纹夹层圆柱壳,在一定范围内增加圆柱壳面板的厚度、减小圆柱壳的高度可提高结构的载荷/质量效率.
关键词:
圆柱壳
,
波纹夹层结构
,
复合材料
,
力学性能
,
失效机制图
严实
,
吴林志
,
孙雨果
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.07.014
通过对三维四向编织复合材料薄板试件的宏观压缩实验,研究了三维四向编织复合材料的抗压力学性能.实验结果表明:材料的编织角对其压缩力学性能的影响很大,随编织角的变化,编织复合材料的压缩破坏机制发生了变化.编织角度较小时,材料表现为脆性特征;当编织角度大于某个临界角度时,材料的应力-应变曲线趋于非线性,更多地表现为塑性破坏.
关键词:
编织复合材料
,
压缩实验
,
编织角
,
破坏机理
吴林志
,
殷莎
,
马力
功能材料
采用数值模拟对复合材料点阵夹芯结构的传导辐射耦合换热及其产生的热应力问题进行了研究.通过孔洞辐射的计算方式,分析了结构内部辐射对于传热机制的影响,并探讨了纤维柱及材料发射率等因素对辐射换热强弱的影响;最后,分析了结构在耦合换热作用下所产生的热变形和热应力.数值结果表明,当温度在350℃左右时,碳纤维点阵夹芯结构的辐射换热效果明显,且温度越高其差值越大;纤维柱对辐射换热的贡献不大;材料的表面发射率越大,夹芯结构的辐射换热能力越强.在上下面板固支情况下,热应力场主要分布于上面板及纤维柱与上面板相接触的根部,增强辐射换热,可减小根部的最大热应力.
关键词:
复合材料点阵夹芯
,
传导辐射耦合换热
,
孔洞辐射
,
发射率
,
热应力
