昝修平
,
杨彩云
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2011.04.004
用芳纶纤维制备了编织绳和加捻绳,测试拉伸性能,对拉伸曲线进行分析.结果表明,编织绳和加捻绳的载荷-位移曲线明显不同,前者在断裂前出现小锯齿状,后者在断裂后出现大锯齿状,二者断裂之前的载荷-位移曲线之间有很大的空白地带,表明编织绳的拉伸初始模量远远高于加捻绳.
关键词:
芳纶绳
,
编织绳
,
加捻绳
,
拉伸载荷-位移曲线
杨彩云
,
李嘉禄
,
陈利
,
张国利
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.05.012
通过拉伸、弯曲、压缩等实验,评价了4种不同结构的三维机织角联锁织物增强的碳/树脂基复合材料结构与力学性能的关系.结果表明:对于纤维体积含量相近的4种不同结构的3D机织复合材料而言,它们之间的拉伸、弯曲、压缩性能差异很大,在2倍左右;衬经纱和衬纬纱可以显著改善力学性能;纤维与树脂之间的界面破坏-脱粘是3D机织复合材料最先发生失效的形式;带衬经衬纬的No.1结构复合材料的综合力学性能最佳.可以推断,改进界面结合力能大大提高3D机织复合材料的力学性能.
关键词:
3D机织复合材料
,
组织结构
,
力学性能
,
衬经纱
,
衬纬纱
杨彩云
,
胡振英
中国有色金属学报
采用碳纤维织造了三维角联锁和三向正交2种不同三维机织物,首先采用化学气相渗透(CVI)使其致密,再采用液相树脂浸渍/碳化的补充增密技术,制备出粗糙层结构热解碳和树脂碳双元基体C/C复合材料;对该C/C复合材料进行摩擦磨损实验,采用光学显微镜、扫描电镜对三维机织物增强的C/C复合材料的摩擦面以及磨屑形貌进行观察,对其磨损机理进行分析.结果表明:三维角联锁C/C复合材料比三向正交C/C复合材料的摩擦因数低(分别为0.40和0.48),二者的摩擦性能均稳定,后者比前者磨损量小,说明Z向纤维束有利于提高摩擦因数并降低磨损量.
关键词:
C/C复合材料
,
摩擦
,
磨损
,
三维机织预制体
杨彩云
,
杨红娜
材料科学与工艺
为了研制高性能复合材料卫星桁架接头,采用三维有限元分析技术,分析了三维整体织物增强的碳纤维卫星桁架接头三通制件的等效抗弯刚度和内部应力分布,并与制件的三点弯曲实测结果进行了对比.结果表明:三通制件的等效抗弯刚度可以用有限元软件快速、方便、准确地计算出来,并可提供制件任意部位的应力分布状态,为优化制件结构设计提供理论依据.弯曲破坏实验的破坏载荷未能真实地反映接头的最大抗弯破坏承载能力,3个方管的根部应力尚未达到材料的破坏极限.
关键词:
3D机织复合材料
,
卫星桁架接头
,
抗弯刚度
,
有限元分析
,
实验测试
杨彩云
,
刘雍
,
陈利
,
李嘉禄
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.011
碳/环氧3D层-层正交角联锁结构复合材料是很有应用潜力的材料,然而,到目前为止,这种材料的力学性能数据较少,影响了其可靠性的评估.本研究通过测试四种不同结构的角联锁结构复合材料的压缩性能,客观地评价了结构与压缩性能的关系.实验结果和分析表明:四种结构的复合材料在相互垂直的经向和纬向均具有较高的压缩强度和压缩模量;经纱密度大的结构其经向压缩强度也大,同样,纬纱密度大的结构其纬向压缩强度也大;呈伸直状态的衬纱对提高其所在方向的压缩模量贡献很大.
关键词:
结构
,
3D角联锁结构复合材料
,
压缩性能
,
实验研究
杨彩云
,
刘铮
,
万振凯
,
李嘉禄
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.04.025
利用CCD摄像机和专用A/D板采集的碳纤维织物增强的复合材料层合板截面图像检测碳纤维机织物增强复合材料的纤维体积含量.按照测定纤维体积含量的原理,设计了几何法和阀值法的测试步骤.用Photoshop软件对所采集的图像进行数据处理分析,获得了层合板的纤维体积含量值.对比分析表明,检测结果与所采用复合材料的纤维体积含量标准值相符合.可以认为利用界面图像测定纤维体积含量的方法是可行的.
关键词:
纤维体积含量
,
机织物复合材料层合板
,
图像分析
,
截面图像
,
几何法
,
阀值法
杨彩云
,
李嘉禄
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.06.031
如何确定预制件的结构参数与复合材料厚度之间的数量关系是设计人员面临的一个难题.对三维机织复合材料横截面图像细观结构进行观察分析.结果表明,决定三维机织复合材料厚度的部位在沿纬纱的中心线横截面处;经纱的横截面呈长方形;纬纱的纵向轨迹呈直线形.基于细观结构导出了用预制件结构设计参数表示的复合材料厚度计算公式,用算例验证了公式的正确性.验证结果表明,复合材料厚度计算公式正确,具有实用性.
关键词:
三维机织复合材料
,
细观结构
,
厚度计算公式
,
预制件结构设计参数
,
数字图像
,
复合材料横截面
杨彩云
,
刘雍
,
陈利
,
李嘉禄
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.01.014
通过一系列的实验比较和分析研究,客观评价了4种不同结构碳/树脂3D机织复合材料沿经向和纬向的拉伸性能.实验结果表明,4种3D机织复合材料沿经向和纬向的负荷-位移曲线具有双线性,初始模量高于二次模量;3D机织复合材料的拉伸曲线无屈服点,是脆性材料;3D机织复合材料的力学性能优良,可同时在经向和纬向获得很高的拉伸性能;加入衬经纱可以大大提高经向的拉伸强度和模量,加大纬纱密度可以大大提高纬向的拉伸强度和模量;4种不同结构3D机织复合材料中以带衬经和衬纬的复合材料拉伸性能为最佳.
关键词:
3D机织复合材料
,
拉伸性能
,
实验研究
,
经向强度和模量
,
纬向强度和模量
杨彩云
,
李嘉禄
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.02.011
通过一系列的实验、分析,客观地评价了4种不同结构碳/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料沿0°、30°、45°、60°、90°方向的拉伸、压缩、弯曲强度和模量.实验结果表明:三维机织角联锁复合材料属正交各向异性材料,各个方向的拉伸、压缩、弯曲强度和模量曲线呈枫叶形,具有明显的双主轴特性;4种不同结构复合材料的各向异性力学性能有差异,经向力学性能以带衬经的角联锁结构为最佳,而纬向力学性能以纬密大的角联锁结构为最佳;三维机织角联锁复合材料具有很强的性能可设计性,正确选择纤维原料、纤维细度、三维预制件的组织结构和各个纱线组分的排列密度,即可达到预期的性能指标要求.
关键词:
三维机织复合材料
,
力学性能
,
各向异性
杨彩云
,
田玲玲
,
刘雍
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.001
基于对三维角联锁结构复合材料真实细观结构的图像分析,建立了几何分析模型,在该模型中假设经纱的横截面呈矩形,纬纱的横截面呈凸透镜形,并运用刚度平均原理,推导出了以角联锁结构复合材料预制件的7个宏观设计参数和纤维、树脂的弹性性能指标为参数变量的弹性性能计算公式,在此基础上编制了能提供三种选择的计算机预测软件,即选择组织结构、力学模型和任意一个偏轴角,从而初步实现了角联锁结构复合材料弹性性能的细观设计.实验结果表明,依据本研究提出的几何分析模型并采用刚度平均理论预测的等效工程弹性常数与实际测得的值之间总体趋势相同,数据基本相符.
关键词:
三维角联锁结构
,
复合材料
,
弹性性能
,
细观设计
