罗忠
,
李华东
高分子材料科学与工程
基于水下目标消声覆盖层的承载和隐身一体化需求,通过分析水下消声材料吸声机理,设计了一种水下吸声夹芯复合材料.合理选择材料组分制备了芯材声学试样,测量了声速、复模量、损耗因子等声学参数;采用脉冲声管试验声学性能与理论计算结果一致;33mm厚聚氨酯改性环氧基微珠(PUEPM)配方试样声学性能要优于环氧基微珠吸声体(EPM),5KHz以上频段吸声系数达到0.7;样机消声水池试验表明,水背衬时夹芯吸声结构样机平均吸声系数大于0.5.
关键词:
夹芯复合材料
,
声学性能
,
吸声系数
张颖军
,
朱锡
,
梅志远
,
李华东
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.12.006
采用海水浸泡-阳光曝晒循环老化的方法,模拟实际海洋环境载荷对T300/环氧复合材料的作用,用以评价手糊成型T300/环氧复合材料在海洋环境中的耐久性.通过对老化前后复合材料的质量变化、轴向抗拉强度、拉伸模量、面内剪切强度及压缩强度等基本力学性能的分析,研究T300/环氧复合材料的老化规律.结果表明:经过湖北武汉和海南三亚140天的自然循环老化,增重率随时间的增加而增加,力学性能的衰减趋势基本一致,其中拉伸模量老化特征不明显,抗拉强度变化较小,然而面内剪切强度和轴向压缩强度衰减幅度较大,干态试件剩余强度大于湿态试件剩余强度.
关键词:
复合材料
,
T300/环氧
,
海洋环境
,
自然老化
,
力学性能
张颖军
,
朱锡
,
梅志远
,
李华东
材料导报
随着玻璃纤维增强复合材料在海洋工程中的应用越来越广泛,其自然老化特性也越来越受到研究者的重视.采用海水浸泡-阳光曝晒循环老化的方法来模拟海洋环境中复合材料的实际工作环境,分别评价手糊和真空成型两种玻璃纤维复合材料在海洋环境中的耐久性.通过对两种成型工艺复合材料老化前后的增重量变化和轴向拉伸强度、面内剪切强度等基本力学性能的分析,研究了不同成型工艺对玻璃纤维增强复合材料自然老化特性的影响规律.结果表明,增重量同时受到树脂含量、老化时间、温度和紫外线强度的影响；两种工艺成型的玻璃纤维增强复合材料力学性能在老化过程中表现出不同的衰减规律；干态和湿态材料力学性能的差异随老化时间的延长而增大.
关键词:
复合材料
,
玻璃纤维
,
成型工艺
,
自然老化
,
海洋
,
力学性能
李华东
,
朱锡
,
梅志远
,
张颖军
材料导报
功能梯度材料(FGM)是一种材料组分或微观结构沿一个或几个方向连续变化的新型复合材料.FGM中基本消除了宏观界面,同时具有很好的可设计性,设计人员可以有目的地改变材料组成,以获得所期望的性能.由FGM构成的功能梯度板壳结构在许多工程领域中有着广阔的应用前素,评速了FGM板壳结构的弯曲、屈曲和后屈曲、振动和动力稳定性等力学问题研究的发展现状,阐述了常用方法和理论的优缺点,并提出了未来的发展趋势和需要研究的方向.
关键词:
功能梯度材料
,
板壳
,
弯曲
,
屈曲
,
后屈曲
,
振动
,
动力稳定性
李华东
,
朱锡
,
梅志远
,
张颖军
功能材料
研究了静水压力对粘弹性功能梯度材料与结构的力学性能的影响.基于粘弹性材料Boltzmanna积分型本构关系式,推导了静水压力作用下粘弹性功能梯度材料的本构关系,并假设其蠕变模量在结构厚度方向上连续变化,组分材料的体积分数呈幂律分布;在此基础上,研究了静水压力引起的粘弹性功能梯度结构横截面材料属性分布、厚度、刚度及功能梯度结构弯曲、屈曲和振动特性的变化,给出了恒定静水压力作用下,不同体积分数指数的粘弹性功能梯度结构厚度与刚度随时间变化的曲线.计算结果表明,在静水压力作用下,粘弹性功能梯度结构的厚度和刚度都发生了变化,并最终导致其弯曲、屈曲和振动性能都发生了较大的变化.
关键词:
功能梯度材料
,
功能梯度结构
,
静水压力
,
粘弹性
,
蠕变
张颖军
,
朱锡
,
梅志远
,
李华东
材料导报
通过对r.M.古尼耶夫提出的老化方程的分析研究,考虑了各种老化因素在实际工程中对复合材料的影响,建立了改进的聚合物基复合材料老化剩余强度估算方程.结合老化试验数据,采用最小二乘非线性回归计算方法拟合老化方程,并进行剩余强度估算.结果表明,理论计算结果与试验结果吻合较好,同时由于改进公式考虑了环境老化因素对材料影响的等效,使得改进公式能够在不同老化环境中进行等效计算,可以减少同种材料的不同老化环境试验次数.本实验对聚合物基复合材料在自然老化和加速老化环境下的等效研究具有参考价值.
关键词:
复合材料
,
聚合物
,
剩余强度
,
老化
,
等效当量
李华东
,
朱锡
,
梅志远
,
邱家波
,
张颖军
复合材料学报
研究了四边简支具有功能梯度芯材的夹层板在分布载荷作用下的弯曲问题。基于Reissner假设,根据功能梯度材料的本构方程得出了应力、位移及内力的表达式,得到功能梯度夹层板的平衡方程;针对四边简支的边界条件,通过将挠度w与横向剪力Qx、Qy用双三角级数展开的方法,求解平衡方程。采用本文方法分别求解了均布载荷作用下、芯材弹性模量线性变化的功能梯度夹层板与芯材为均质各向同性材料的夹层板的弯曲挠度,并通过与经典解及有限元解进行比较,证明了本文方法的正确性。
关键词:
功能梯度材料
,
夹层板
,
简支
,
分布载荷
,
双三角级数
陈悦
,
朱锡
,
李华东
,
朱子旭
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160121.001
为研究复合材料夹芯梁在轴压作用下的屈曲、后屈曲特性及承载能力，进行了试验研究与有限元仿真。首先，开展了系列复合材料夹芯梁屈曲特性试验，研究了铺层比例、梁长度、表层厚度及芯层厚度等因素对其屈曲、后屈曲破坏模式及极限承载的影响；然后，基于非线性屈曲理论，采用三维内聚力界面单元模拟面芯脱粘，并引入初始预变形及材料损伤准则对复合材料夹芯梁在轴压下的屈曲特性及极限承载进行仿真研究。结果显示：界面脱粘是屈曲破坏的重要模式；仿真计算的极限承载与试验结果相比，误差控制在10%以内。所得结论表明该方法可有效预报复合材料夹芯梁的后屈曲路径、破坏模式及极限承载。
关键词:
复合材料
,
夹芯梁
,
屈曲
,
破坏模式
,
承载能力
陈悦
,
朱锡
,
李华东
,
朱子旭
玻璃钢/复合材料
为研究缠绕复合材料夹芯圆柱壳的力学特性,首先开展了缠绕复合材料夹芯圆柱壳模型的轴向压缩试验,得到载荷-位移曲线与应变分布规律;进而,依据复合材料经典层合板理论,将缠绕圆柱壳模型的内外蒙皮均匀化,等效为单向纤维增强复合材料,采用ABAQUS有限元软件对结构模型进行分析,得到不同载荷下的应变规律;最后,将有限元计算结果与试验结果进行对比,轴向刚度误差为10.69％,测点应变值最大误差为12.88％,表明该方法可用于缠绕复合材料夹芯圆柱壳计算,为复合材料夹芯圆柱壳的设计应用提供指导.
关键词:
缠绕
,
复合材料
,
夹芯圆柱壳
,
轴压试验
