熊翔
,
黄伯云
,
肖鹏
,
吴凤秋
中国有色金属学报
以炭纤维针刺毡为预制体, 采用化学气相浸渗(CVI)法或结合液相法制备了热解炭、树脂炭和沥青炭基质的准三维C/C复合材料, 研究了这些材料的层间剪切性能及其断裂机理. 结果表明: CVI基质炭比沥青基质炭更有利于C/C复合材料的层间剪切性能的提高; 剪切强度随密度增高而增大, 致密度越高, 基体支撑越强, 同时微裂纹和孔隙度就越低, 断裂裂纹不易形成或扩展, 强度性能就越好; 纯沥青基质炭试样为"突发"的脆性断裂方式, 其他基质炭试样表现为韧性断裂方式.
关键词:
C/C复合材料
,
热解炭
,
层间剪切性能
,
断裂机理
刘玲
,
张博明
,
王殿富
,
武湛君
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.04.026
在不同固化压力条件下制作孔隙含量不同的层合板.将层合板进行超声C扫描以识别孔隙率分布不同的区域,然后再将孔隙率分布相对均匀的区域进行超声波二次穿透反射法检测以精确测量孔隙的含量,并取试样测量孔隙的体积含量和测试层间剪切性能(ILSS).结果表明,在孔隙率低于4%时,孔隙率与层间剪切性能基本成线性关系,并且孔隙率每增加1%,层间剪切性能约下降8%.从而建立起层合板中孔隙率与层间剪切性能的定量表征关系.
关键词:
孔隙率
,
层间剪切性能
,
超声检测
,
复合材料
熊翔
,
黄伯云
中国有色金属学报
以沥青四氢呋喃溶液、沥青四氢呋喃溶液+20%焦炭粉(质量分数)和酚醛树脂四氢呋喃溶液+60%焦炭(质量分数)为预浸料预浸炭纤维,模压制成初坯体,然后再浸渍沥青-炭化,制备了3种单向纤维增强炭/炭(C/C)复合材料试样.对试样的密度、开孔率、层间剪切强度和显微结构进行了测试和观察,探讨了剪切破坏的机理.结果表明: C/C复合材料的层间剪切强度随密度的增大和孔隙度的降低而提高,高温处理虽可使致密度得到进一步增大,但层间剪切强度则由于基体炭的软化,以及基体炭与纤维(或焦炭粉颗粒)界面的变化而显著降低; 由于微裂纹和孔洞的存在,剪切裂纹前沿应力集中被释放,可阻止裂纹继续扩展,载荷的继续增大导致新裂纹的生成并扩展,所以C/C复合材料的三点弯曲剪切破坏呈多裂纹复合剪切模式.
关键词:
炭/炭复合材料
,
浸渍
,
层间剪切性能
,
显微结构
李龙
,
段跃新
,
李超
,
肇研
复合材料学报
对双轴向经编织物T700／双马来酰亚胺树脂（BMI）6421复合材料进行了弯曲性能和层间剪切性能测试，以同状态无经编线的单向布T700／BM16421复合材料作对比，分析了经编织物T700／BM16421复合材料的力学特性，采用微观金相、SEM分析了经编线引起的纤维层内部结构变化。结果表明，引入经编线导致纤维束面内排列产生扰动，降低了复合材料的弯曲性能，45°方向上弯曲模量下降约26％；经编线的绑缚使纤维层结合更加紧密，提高了层间剪切性能，0°方向上层间剪切强度提高约13％。证实了复合材料液体成型工艺中，经编织物可替代单向布等传统预成型体。
关键词:
碳纤维经编织物
,
单向布
,
织物结构
,
弯曲性能
,
层间剪切性能
张涛涛
,
燕瑛
,
刘波
,
金东升
复合材料学报
应用一种新型界面元模型研究了复合材料层间剪切损伤.通过引入双线性损伤准则和损伤演化,预报复合材料层间裂纹扩展.轴向增强经编织物复合材料由针织纱线引起的纤维变形(KYD)产生了富树脂区域,基于细观力学理论提出了一种新的研究轴向增强经编织物单胞模型受单向拉伸和剪切时KYD区周围应力分布的方法,得出了单胞在受载时首先在这一区域产生裂纹.对单轴向T700经编织物复合材料进行了三点弯曲性能和层间剪切性能试验测试,分析了经编织物复合材料的力学特性.分别模拟了弯曲性能和层间剪切性能试验,得出了最大预报载荷值与试验值误差小于10％,并基于有限元模型研究了复合材料面内损伤和层间裂纹扩展损伤机制.
关键词:
碳纤维经编织物
,
界面元模型
,
富树脂区
,
弯曲性能
,
层间剪切性能
,
有限元分析
郭玉超
,
马寅魏
,
石多奇
,
杨晓光
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160602.001
为了探究莫来石纤维增强 SiO2气凝胶复合材料的拉伸和层间剪切性能,开展了相关试验。首先,进行了复合材料在室温下的面内拉伸试验,获得了复合材料的室温面内拉伸模量；然后,采用引伸计方法和数字图像相关法分别对拉伸变形进行测量,并对2种方法进行了对比分析；最后,开展了不同温度下的层间剪切试验,研究了复合材料在不同温度下的层间剪切性能,并对其微观结构进行了分析。结果表明：复合材料的拉伸模量约为285.17 MPa；由引伸计方法测得的拉伸变形计算出的拉伸模量比数字图像相关法获得的拉伸模量高2.4%；在室温和高温下,试样呈现明显的层间剪切破坏；对复合材料的微观分析发现,SiO2气凝胶基体主要分布在层间区域,增强纤维主要分布在铺层内。所得结论表明莫来石纤维增强 SiO2气凝胶复合材料拉伸和层间性能较差,当承受层间载荷时,SiO2气凝胶基体起主要作用,且温度对复合材料的性能影响较大。
关键词:
纤维增强SiO2气凝胶复合材料
,
数字图像相关法
,
拉伸性能
,
层间剪切性能
,
变形机制
高艺航
,
石玉红
,
王鲲鹏
,
杨云霞
,
龙连春
,
潘玲英
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160122.001
研究了碳纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料 MT300/KH420的高温力学性能，重点揭示了 MT300/KH420的[0°]7、[0°]14和[±45°/0°/90°/+45°/0°2]s 层合板在常温~500℃的拉伸和层间剪切性能的变化规律。结果表明：在350℃以内，[0°]7层合板拉伸强度随温度升高有所提高，拉伸模量几乎不变，在420℃时拉伸强度和模量均出现明显下降，在500℃时分别保持在65%和83%以上，表现出优异的高温拉伸性能。MT300/KH420的[0°]14层合板层间剪切强度在常温~420℃随温度升高不断降低至52.8%，在高温下呈现出黏弹效应，且在420℃时最为明显。相比于单向层合板，[±45°/0°/90°/+45°/0°2]s 多向层合板高温力学性能较为稳定，且由纤维控制的纵向试件力学性能受温度影响较小。
关键词:
碳纤维
,
聚酰亚胺
,
复合材料
,
高温
,
拉伸性能
,
层间剪切性能
郝文峰
,
郭广平
,
陈新文
,
王翔
,
张悦
玻璃钢/复合材料
层间剪切强度是评价复合材料层合板层间力学性能的一项重要指标.首先,按照ASTM D 2344开展了复合材料层合板短梁剪切试验,研究了CCF300/5228复合材料层合板层间剪切性能.其次,基于数字图像相关方法得到了不同载荷作用下层间全场位移和应变分布.最后,利用ABAQUS建立了复合材料层合板有限元模型,分析了复合材料层合板层间位移及应变分布,并与数字图像相关计算结果进行了对比.研究表明,数字图像相关方法试验结果与有限元分析结果具有较好的一致性.数字图像相关方法能够实时监测层合板层间应变分布,进而预测层间剪切破坏位置,为复合材料层间剪切性能研究提供有效的全场应变监测手段.
关键词:
复合材料层合板
,
层间剪切性能
,
数字图像相关
,
全场变形
,
ABAQUS
