刘方彪
,
王丹勇
,
徐井利
,
陈以蔚
,
李树虎
,
魏化震
材料科学与工程学报
针对纤维增强树脂基单向复合材料横向刚强度低的问题,通过碳纳米管(CNTs)在单向复合材料横向方位取向控制技术研究,建立了一种CNTs在树脂基复合材料中电场取向装置,制备了取向CNTs/环氧树脂(EP)复合材料及取向CNTs/玻璃纤维(GF)增强环氧树脂基单向层合板,并对不同电场强度、CNTs含量对其力学性能的影响进行了试验分析.结果表明,施加300V/cm的取向电场时,添加0.2wt％多壁碳纳米管(MWNTs)/EP储能模量较未添加MWNTs时提高了68.42％,较随机方位分布MWNTs/EP提高了1.36％;取向MWNTs/GF增强单向层合板横向弯曲强度及模量比未添加MWNTs时分别提高了72.2％和92.1％,比随机方位分布MWNTs增强时分别提高了58.29％和61.43％;施加439V/cm的取向电场时,添加0.2wt％取向MWNTs/GF增强单向层合板横向弯曲强度及模量比未添加MWNTs时分别提高了64.7％和63％,比随机方位分布MWNTs增强时分别提高了51.42％和36.90％,取向CNTs/GF增强树脂基单向层合板横向刚强度均得到了大幅提高.
关键词:
碳纳米管
,
取向
,
单向复合材料
,
电场
,
力学性能
贾智源
,
关晓方
,
王战坚
,
侯博
,
李炜
玻璃钢/复合材料
风电叶片用单向复合材料的单层厚度是非常重要的设计参数,不准确的设计取值将使得风电叶片的主梁帽和腹板粘接厚度超差,叶片结构寿命大幅度降低.本文系统地研究了两种典型的风电叶片用单向复合材料的厚度变化规律,发现单层厚度主要受原材料种类、铺层数的影响,而一些典型的工艺参数如真空度、温度等则影响很小.研究还发现总厚度与层数存在线性关系,可以用数学模型描述.此项研究为合理使用原材料进行叶片设计打下了良好的基础.
关键词:
单层厚度
,
单向复合材料
,
风电叶片
,
真空导入工艺
曾庆敦
,
邹波
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.01.013
首先采用计及基体拉力的修正剪滞模型,研究了在低温情形下受纵向拉伸荷载作用的单向纤维增强复合材料由部分纤维及基体断裂所导致的应力重新分布.然后采用随机临界核理论,对单向纤维增强复合材料在低温情形下的拉伸破坏过程进行了细观统计分析,定量地研究了低温对拉伸强度的影响.计算结果表明,在低温环境下,E-玻璃纤维和碳纤维复合材料的应力集中因子有不同程度的改变,其强度极限均比常温情形下高.
关键词:
单向复合材料
,
低温
,
应力集中
,
剪滞分析
,
统计分析
,
强度
侯博
,
贾智源
,
曾帅
,
李炜
玻璃钢/复合材料
风电叶片主梁帽通常采用单向经编织物,通过真空导入成型复合材料.由于真空导入工艺的特点以及织物参数的影响,都会对叶片设计带来一定的困难.选用国内外四种常用单行玻纤织物,研究了复合材料成型工艺和织物参数对复合材料厚度的影响.研究发现单向复合材料厚度与层数存在线性关系,而工艺参数对厚度影响不明显,织物参数对复合材料厚度有明显的影响.研究将为风电叶片设计提供一定支持,并为玻纤企业生产工艺参数调整提供了一定的借鉴意义.
关键词:
厚度
,
单向复合材料
,
单向玻纤织物
,
风电叶片
,
真空导入工艺
文思维
,
肖加余
,
曾竟成
,
江大志
,
张昌天
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.04.002
对环氧树脂进行液体丁腈橡胶改性,并采用缠绕无纬布层压成型工艺制备了硼纤维/环氧单向复合材料.测试了环氧树脂液体丁腈橡胶改性前后硼纤维/环氧单向复合材料的力学性能,研究了硼纤维/环氧单向复合材料的纵向拉伸破坏模式.结果表明,基体中的10%液体丁腈橡胶使硼纤维/环氧单向复合材料的拉伸强度、弯曲强度、层间剪切强度和断裂延伸率分别提高了18.42%、13.39%、28.45%和43.40%,但其拉伸和弯曲模量稍有下降.基体中含10%液体丁腈橡胶的硼纤维/环氧单向复合材料的纵向拉伸破坏模式为界面层的内聚破坏和脱黏破坏共存的混合破坏.
关键词:
单向复合材料
,
力学性能
,
破坏模式
,
硼纤维
,
液体丁腈橡胶
袁辉
,
温卫东
,
崔海涛
,
徐颖
复合材料学报
以纤维呈六边形分布的单向复合材料为研究对象,结合局部载荷分配法则,提出了随机裂纹核理想扩展过程,给出了基于理想扩展过程的随机裂纹核扩展概率算法,并对随机裂纹核断裂纤维由1根扩展到多根的概率进行了算例分析.通过与基于Markov过程的计算结果比较,表明基于理想扩展过程的随机裂纹核扩展概率算法具有较高的精度.该算法化繁为简,便于考虑裂纹扩展过程中多根纤维同时断裂这一因素.计算表明:忽略多根纤维同时断裂的算法会使随机裂纹核扩展概率计算结果产生较大的误差,而考虑多根纤维同时断裂的算法可以提高裂纹扩展概率的计算精度,从而有利于提高复合材料强度的预测精度.
关键词:
单向复合材料
,
裂纹扩展
,
概率分析
,
Markov过程
朱亮
,
肖毅
复合材料学报
为满足在工程应用中对建立拉压性能不同纤维增强复合材料的非线性本构理论的需要,考虑静水压影响的Drucker-Prager屈服准则与各向异性的Hill屈服准则相结合,提出了广义Hill屈服准则,并推广到Sun-Chen的单参数塑性模型中,建立了考虑拉压异性复合材料的非线性统一本构方程.实验验证结果表明,运用本文中所建立的本构模型能够很好地描述碳纤维/环氧(IM600/Q133)复合材料在偏轴拉伸和压缩载荷作用下的非线性响应.
关键词:
单向复合材料
,
非线性响应
,
不同屈服强度
,
本构方程
,
偏轴拉伸-压缩载荷
王斌
,
金志浩
,
丘哲明
,
刘爱华
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2003.04.008
分别进行了PBO纤维缠绕成型的单向复合材料力学性能试验和150mm压力容器试验,与Kevlar-49和F-12纤维的单向复合材料力学性能及150mm压力容器性能进行了对比,初步的应用研究结果表明,缠绕成型的PBO/环氧150mm压力容器的容器特性系数PV/W和纤维强度转化率都达到最高,其值分别达到了60km和90%,但其容器的环向变形较F-12纤维复合材料容器的大.
关键词:
PBO纤维
,
单向复合材料
,
压力容器
王斌
,
金志浩
,
刘爱华
,
丘哲明
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2004.02.014
对PBO纤维的干纱、复丝以及单向复合材料的拉伸性能进行实验测试,探讨了测试标准对PBO复丝性能的影响,采用SEM观察了PBO纤维表面形貌和复合材料拉伸破坏断口特征,并与F-12纤维相应的拉伸性能进行了对比.结果表明:PBO纤维单向复合材料比F-12纤维具有更为杰出的拉伸性能,拉伸强度比F-12高约28.3%～55.4%、拉伸模量高约80%.PBO纤维复丝性能因测试标准不同其拉伸强度和拉伸模量相差较大.SEM观察到PBO纤维表面极光滑,与树脂界面粘结差,其复合材料拉伸破坏断口呈"皮芯"抽离和纤维撕裂破环特征.
关键词:
PBO纤维
,
单向复合材料
,
拉伸性能
