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
董伟锋
,
肖军
,
李勇
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.05.002
在已有研究的基础上,提出了一个新的2.5维编织复合材料有限元模型,该模型较为真实地模拟了织物内纤维束的轮廓结构和走向,可用于2.5维编织复合材料力学性能的有限元数值分析.利用该模型采用有限元法对2.5维编织复合材料进行了有效弹性性能的数值预报,并合理确定了复合材料内部应力场分布;同时提出经向纤维束横截面宽厚比是影响2.5维编织复合材料有效弹性性能的主要因素,分析了其影响情况.采用VARTM工艺制备了试验件,并对其进行力学性能测试.通过实验值和理论值的对比,结果表明:有限元计算得到的结果与实验值吻合较好,从而验证了该模型的有效性.
关键词:
编织复合材料
,
弹性性能
,
有限元模型
,
VARTM
,
ANSYS
魏高峰
,
高洪芬
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2005.06.014
编织复合材料中纤维束在空间分布的复杂性,导致其与层合复合材料力学性能分析的本质差别.本文概述了编织复合材料的力学特点及其一般研究步骤,详细介绍了目前几种常见的数值模拟模型,分析了其存在的优缺点,依此指导计算模型的合理选择,使之能对编织复合材料进行较为精确的力学性能预报,并为今后的研究提供指导.
关键词:
编织复合材料
,
单胞
,
细观力学
,
数值模拟
严实
,
赵金阳
,
陆夏美
,
曾涛
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.07.017
实验研究了不同编织工艺参数的三维六向碳/环氧编织复合材料在不同冲击能量作用下的低速冲击过程.测试过程中用声发射技术进行实时监测,分析了声发射能量,幅值和波形经过快速傅里叶变换后的峰值频率,并对典型信号的波形进行了频谱分析.结果表明AE参数能很好地描述三维编织复合材料的低速冲击损伤过程.
关键词:
三维六向
,
编织复合材料
,
低速冲击
,
损伤
,
声发射
严实
,
吴林志
,
孙雨果
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.07.014
通过对三维四向编织复合材料薄板试件的宏观压缩实验,研究了三维四向编织复合材料的抗压力学性能.实验结果表明:材料的编织角对其压缩力学性能的影响很大,随编织角的变化,编织复合材料的压缩破坏机制发生了变化.编织角度较小时,材料表现为脆性特征;当编织角度大于某个临界角度时,材料的应力-应变曲线趋于非线性,更多地表现为塑性破坏.
关键词:
编织复合材料
,
压缩实验
,
编织角
,
破坏机理
董纪伟
,
孙良新
,
洪平
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.04.017
编织角是影响三维编织复合材料力学性能的最重要因素.实验数据表明:大编织角复合材料在单向拉伸作用下的破坏形式较为复杂,其应力-应变曲线呈现非线性特性.本文建立了细观应力场的均匀化列式和有限元求解方法,运用该方法对三维大编织角复合材料的细观应力分布进行了数值模拟,结合相关的强度理论对材料进行失效分析,并进一步对材料的拉伸强度进行预测.强度计算结果与实验结果较为吻合.
关键词:
编织复合材料
,
单胞
,
均匀化方法
,
细观应力
,
强度
张超
,
许希武
,
郭树祥
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.6.013
建立了含界面脱粘的三维五向编织复合材料单向拉伸损伤分析有限元模型.将Tsai-Wu强度准则用于纤维束损伤判断并确定材料失效模式,结合Murakami损伤张量表征材料各向异性损伤,根据失效模式进行材料性能退化；界面相和基体分别采用Quads准则和Mises准则作为失效判据,引入刚度折减；建立了五向编织复合材料的损伤预测模型.模拟了典型编织角材料的细观损伤起始、扩展和最终失效过程,分析了材料的细观损伤失效机理,并基于所得应力应变曲线预测了材料的拉伸强度.数值结果与试验结果基本吻合,说明了损伤预测模型的合理有效性.
关键词:
三维五向
,
编织复合材料
,
界面脱粘
,
失效机理
,
强度预测
董纪伟
,
冯淼林
,
陈文
,
丁丹烨
材料科学与工程学报
从基于小参数渐近展开的多尺度均匀化理论出发,对三维编织复合材料的弯曲细观应力进行数值模拟.首先给出了等效弹性模量和细观应力的均匀化列式及有限元求解方程,然后讨论了三维编织复合材料细观单胞周期性边界条件的施加方法,最后对三点弯曲作用下三种单胞内应力分布进行了数值模拟.通过模拟比较了不同类型单胞及不同编织角材料弯曲应力的差异,总结出一些有益的结论,这些结论与实验结论都比较吻合.
关键词:
均匀化理论
,
细观应力
,
单胞
,
编织复合材料
,
弯曲
许亚洪
,
秦明
,
李小刚
,
益小苏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.12.021
对用于RTM工艺的6421双马来酰亚胺(BMI)树脂体系的反应流变特性进行了研究,并根据流变特性确定RTM工艺的两个主要参数:模具温度110～140℃,注射压力小于0.5MPa.结果表明,按此工艺条件可顺利成型先进RTM复合材料,且复合材料的表面质量良好、孔隙率低,达到先进复合材料的性能要求.同时对RTM成型的编织复合材料的力学性能进行了初步的表征.
关键词:
BMI树脂
,
流变特性
,
RTM工艺
,
编织复合材料
钟崇岩
,
曹海建
,
李娟
玻璃钢/复合材料
本文以玻璃纤维为原料,采用全自动模块组合旋转法三维编织平台制备1×1,1×2,1×3,2×2等四种三维全五向编织物,并分别与环氧树脂基体复合,制备三维全五向编织复合材料.借助Instron万能材料试验机测试上述四种材料的拉伸性能,探讨编织形式对材料拉伸性能的影响.结果表明,1×1编织结构形式的拉伸性能最好,1×3编织结构的最差；1×2编织结构形式的单纱强力利用率最高,1×3编织结构的最低.
关键词:
三维全五向
,
编织形式
,
编织复合材料
,
玻璃纤维
,
拉伸性能
