曹海建
,
王怡洁
,
刘菲
,
卢雪峰
玻璃钢/复合材料
以无碱玻璃纤维为原料,采用四步法1×1编织工艺在全自动模块组合式编织平台上制备三维五向及全五向编织物;以E51环氧树脂、70#固化剂(四氢邻苯二甲酸酐)为树脂基体,与编织物复合制备三维五向及全五向编织复合材料;利用Instron万能材料试验机对比测试上述编织复合材料的弯曲性能,研究轴纱、编织角、纤维体积分数等结构参数对材料弯曲性能的影响.结果表明,编织复合材料的弯曲性能随着编织角的增加而减少,随着轴纱、纤维体积分数的增大而增加;三维全五向编织复合材料的弯曲性能明显好于三维五向编织复合材料.
关键词:
三维五向
,
三维全五向
,
编织复合材料
,
弯曲性能
,
编织角
,
轴纱
,
纤维体积分数
李蓓蓓
,
李炜
玻璃钢/复合材料
在合理的假设基础上,通过建立的展纱织物增强结构二维几何结构模型,预测展纱织物内纤维束屈曲状态,建立展纱织物复合材料的纤维体积分数的理论公式,分析纤维束屈曲率与纤维体积含量之间的关系.理论计算结果与实测值的比较,表明所提出的细观几何模型是合理的.
关键词:
展纱
,
几何结构
,
单元体
,
屈曲
,
纤维体积分数
樊建平
,
张斌
材料导报
以环氧树脂R368-1/硼纤维复合材料为研究对象,采用柱体单胞结构,建立了三维有限元分析模型.考虑试样加工制备过程和常温使用时的温度差,对残余应力分布特点和应力水平进行了讨论,给出了应力分布云图和应力沿径向的分布规律.进一步考察了纤维体积分数、温度差和附加界面层对残余应力分布的影响,结果表明,基体主要受拉伸应力作用,纤维主要受压缩应力作用,纤维体积分数增加和附加界面层有助于改善复合材料中残余应力的分布,试样制备温度的升高对纤维中应力的增加具有较大影响.
关键词:
复合材料
,
热残余应力
,
数值分析
,
纤维体积分数
娄菊红
,
杨延清
,
罗贤
,
冯广海
,
张伟
稀有金属材料与工程
采用有限元法分析了在残余应力和外加横向载荷作用下纤维体积分数对SiC/Ti-6Al-4V复合材料横向拉伸行为的影响.通过弹簧连接纤维与基体界面的重合节点来模拟界面脱粘.结果表明,在界面结合强度一定时,界面脱粘应力(对应于应力-应变曲线上应变的跳跃)受0°方向界面径向残余应力影响较大:在界面脱粘先于基体屈服时,复合材料失效应力(对应于应力-应变曲线上的水平部分)主要取决于纤维体积分数,且体积分数越低,失效应力越高.
关键词:
钛基复合材料
,
横向性能
,
纤维体积分数
,
有限元分析
雷雨
,
万怡灶
,
张宗强
,
王玉林
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.06.012
本文研究了纤维体积分数对三维编织芳纶纤维增强铸性尼龙(简称K3D/MCPA)复合材料力学性能的影响.研究表明,K3D/MCPA复合材料有优异的抗冲击性能,冲击强度比三维编织芳纶纤维增强铸性尼龙(简称C3D/MCPA)和纯基体均有大幅度的提高,且随着纤维体积的提高而升高.K3D/MCPA复合材料剪切强度随纤维体积比的增大而增大,其纵向剪切强度低于纯基体和C3D/MCPA复合材料,但其横向剪切强度高于它们.K3D/MCPA复合材料弯曲强度与弯曲模量随纤维体积比的提高而提高,但与相同体积比的C3D/MCPA相比,K3D/MCPA的弯曲强度与弯曲模量均较低.
关键词:
纤维体积分数
,
三维编织芳纶纤维
,
铸型尼龙
,
力学性能
庄恒飞
,
潘利剑
,
刘卫平
,
滕翠青
,
余木火
玻璃钢/复合材料
采用无接触式电涡流位移传感系统,对复合材料真空辅助成型过程中的厚度变化进行了实时监测.研究了在其他条件相同情况下,树脂粘度、充模距离、铺层厚度、铺覆导流网等对厚度稳定需要的最短抽真空时间的影响.结果表明,树脂注满并关闭树脂管以后,持续抽真空可有效提高真空辅助工艺成型纤维体积含量,且有利于减小沿树脂流动方向的厚度梯度;树脂粘度对厚度稳定所需要的最短抽真空时间影响最为明显,粘度越高需抽真空时间越长,充模距离、铺层厚度以及导流网对需要最短的抽真空时间影响相对较小.
关键词:
复合材料
,
真空辅助成型
,
厚度
,
纤维体积分数
,
抽真空时间
姜卫平
,
杨光
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.06.021
针对四步法编织的三维五向管状织物,基于圆形编织的纱束运动过程及机理分析,研究了织物内部与表面纱束的几何拓扑关系,继而提出三维五向管状织物的单胞结构模型.在此基础上,分别用阿基米德螺旋线段和圆弧段近似预成型内部与表面的纱束轨迹投影,并给出相应的数学描述.根据单胞几何特征,提出了织物横截面上不同位置处的纤维体积分数计算方法.通过建立纱束数据结构及运用计算机可视化技术,对纱束空间轨迹及横截面纤维体积分数进行了模拟显示.这对表征三维五向管状织物的结构性质、实现编织参数优化设计有着重要的意义.
关键词:
三维编织
,
四步法
,
单胞
,
纤维体积分数
,
可视化
李江鸿
,
张红波
,
熊翔
,
王林山
,
左劲旅
,
黄伯云
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.03.011
为确定不同纤维体积分数的化学气相浸渗(CVI)C/C复合材料的最佳热处理工艺,以40%、30%、25%三种不同纤维体积分数的针刺整体毡为坯体,经三次CVI后制得C/C复合材料,采用X射线衍射和拉曼光谱微区分析测试了三种不同纤维体积分数的CVI C/C复合材料试样未经热处理及经2200℃、2400℃热处理下宏观和微区石墨化度.结果表明:三次CVI热解炭均为光滑层结构,且纤维体积分数越高,C/C复合材料的石墨化度也越高;纤维与光滑层热解炭界面及两种不同热解炭界面在高温热处理时会发生应力石墨化,应力石墨化程度前者大于后者,这是纤维体积分数高的C/C复合材料石墨化度高的原因;热处理温度越高,应力石墨化程度越大.
关键词:
纤维体积分数
,
C/C复合材料
,
石墨化度
,
应力石墨化
程文礼
,
李敏
,
张佐光
,
王绍凯
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.010
为了考察树脂膜熔渗(RFI)工艺过程中树脂在高温条件下沿织物铺层厚度方向的不饱和渗透特性,应用自行设计的测试系统,考察了液体沿织物铺层厚度方向流动前锋的影响因素,测试并分析了液体沿玻璃纤维铺层厚度方向渗透速率的主要影响因素及其变化规律.结果表明,液体沿纤维织物厚度方向流动为宏观上的一维流动.真空压力增大、树脂温度升高、纤维体积分数减小,均可使液体的渗透速率加快.另外,对比发现,70℃ E-51环氧树脂沿玻璃纤维铺层厚度方向的渗透特性与室温下硅油的渗透特性基本相当.
关键词:
树脂膜熔渗(RFI)
,
渗透速率
,
真空压力
,
树脂黏度
,
纤维体积分数
