层压板
- 碳纤维复合材料层压板低速冲击损伤性能研究
碳纤维复合材料层压板低速冲击损伤性能展开研究，以提高碳纤维复合材料应用的安全性，具有很大的现实意义。1 试验1.1 试验原理本文采用的试验材料为国产的T800 碳纤维/环氧树脂复合材料。首先，采用低速冲击试验机冲击试件；其次，对试件进行压缩试验，利用超声波C-扫描技术确定试件的破坏形态，并绘出冲击能量与凹坑深度的关系图；再次，对试件的低速破坏特性进行分析；最后，对试件的破坏形态、拐点与冲击强度的关系进行分析。材料断口的形貌可以利用显微镜进行观察。1.2 试
运输经理世界 2023年5期2023-05-22
- 双剪切加固结构下混凝土—环氧树脂—纤维增强复合材料界面力学试验分析
P)。CFRP层压板由碳(纤维)和环氧树脂(基体)组成。根据纤维的方向可分为具有一个、两个或三个方向加固行为的层压板[4]。其中单向层压板(具有单个方向的纤维力学行为)常被用于钢筋混凝土结构加固，其满足了抵抗拉伸应力的全部要求，并通过环氧树脂黏附于外部。由于复合材料尚处于发展阶段，在土木工程中的应用也相对较晚，加之FRP本身的复杂性，FRP和混凝土之间的黏附力损失非常严重，在钢筋混凝土结构加固方面的研究甚少[5-6]。现有的试验结果表明，FRP的黏附失效机
中国水能及电气化 2023年2期2023-03-20
- 碳纤维增强双马树脂预浸料的固化变形影响
29预浸料制备层压板和复合材料制件，并综合描述了复合材料层压板在固化过程中模具表面处理方式、铺层角度、铺层厚度以及铺层尺寸等因素等对复合材料层压板固化变形的影响，旨在为今后实际生产提供一定的理论依据。1 实验部分1.1 主要原材料预浸料：ZT7H碳纤维/5429热熔双马树脂预浸料(ZT7H/5429)，中航复合材料有限公司，其物理性能见表1。表1 预浸料物理性能1.2 主要仪器及设备自动下料机：Gerber DCS2500型，美国格柏科学有限公司；平板模具
工程塑料应用 2023年1期2023-02-23
- 基于FBG的35kV油浸式变压器绕组变形监测研究
）埋入绕组下方层压板中，即在层压板表面开槽并铺设光纤光栅制造出光纤复合层压板。通过建立仿真模型分析变压器绕组发生不同形式形变后层压板表面应力分布变化规律，分析应力变化曲线并获得绕组变形定位信息。最后将35 kV 绕组置于光纤复合层压板上，施加不同程度形变验证光纤复合压板应力变化的准确性。1 绕组受力变形的有限元分析变压器绕组在受巨大电动力后会产生变形，从变形开始到破坏经历弹性变形和塑性变形阶段。弹性变形为可逆变形，塑性形变为不可逆变形[24-26]。铜导线
智慧电力 2023年1期2023-02-19
- 直升机典型复合材料层压板结构入水冲击模型修正
方法对复合材料层压板结构入水冲击模型进行研究。1 SPH-FEM流固耦合理论1.1 SPH-FEM流固耦合计算方法在SPH方法中，函数f(x)的积分表达式定义为[3]：(1)式中，x为密度、速度、能量等变量，Ω为粒子空间，δ(x-x′)是狄拉克函数：用光滑函数W(x-x′,h)来取代δ函数的核函数δ(x-x′)，则f(x)的标准积分表达式为：(2)式中，h是定义光滑函数影响区域的光滑长度，核近似算子用角括弧标记。SPH粒子与有限单元通过定义接触的方式进行流
直升机技术 2022年4期2022-12-29
- 基于湿热环境-载荷试验的复合材料结构载荷测量方法研究
系和铺层形式的层压板和翼盒段试验件湿热环境-载荷理论研究和地面试验，开展载荷测量应变计选型与改装工艺研究和湿热环境对载荷测量应变计电桥响应的影响研究，掌握复合材料结构载荷测量湿热分析及修正方法，提高复合材料结构载荷测量精准度。1 理论分析通过在复合材料经典层压板理论的基础上加入湿热本构关系，考虑湿热条件导致层压板的性能退化，在计算模型中加入层压板刚度退化信息，对经典层压板理论进行修正，进而构建复合材料层压板在湿热力共同作用下的本构关系。1.1 湿热环境下复
现代机械 2022年3期2022-07-11
- 复合材料层压板连接强度分析参数化建模与试验验证
多，如复合材料层压板单层材料参数、铺层顺序、铺层比例、铺层数量、层压板单层厚度、紧固件直径、紧固件端距、紧固件边距、紧固件行列距、紧固件排列方式、载荷施加形式等等，若手动建模进行参数化分析则效率比较低。本文在ABAQUS前处理二次开发的基础上，通过Python语言编写内核文件，建立网格，赋予材料属性、铺层角度、连接属性、边界条件等，通过RSG(Really Simple GUI)编写GUI(Graphical User Interface)界面，得到复合材
民用飞机设计与研究 2022年1期2022-07-11
- 79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹对不同防弹材料的威力比较*
乙烯纤维无纬布层压板（防弹纤维板）、防弹玻璃等，而这些材料对79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹的防护性能差别尚未开展研究。本文通过对当前常用的防弹钢板、聚乙烯纤维无纬布层压板、防弹玻璃进行实弹测试，对比三种枪型的威力差别。一、试验与分析（一）79枪/51B弹、92枪/9mm钢弹、92枪/5.8mm钢弹对防弹钢板的威力比较防弹钢板是目前4级防弹衣（含防弹插板）或4级防弹盾牌常用的材料之一。本次试验首先使用三种枪弹对某型号2.5mm厚
警察技术 2022年3期2022-06-22
- 薄层复合材料螺栓连接结构渐进失效机制试验研究
由于可有效抑制层压板面内损伤、层间分层的形成和演化且具有更高的可设计性等特点，已成为近十年来国内外复合材料研究领域关注的焦点[1-3]。传统复合材料单层厚度一般大于0.125 mm，而随着预浸料制造技术的不断发展，以T800碳/环氧复合材料为代表的航空航天级层压板单层厚度已接近0.2 mm[4-5]。由于复合材料多向层压板存在明显的就地效应(In Situ Effect)[6]，即在一定范围内随层压板单层厚度的增加基体横向拉伸和纵向剪切强度呈指数趋势下降，
航空学报 2021年12期2022-01-10
- 石墨烯复合UHMWPE纤维增强UHMWPE层压板的制备及性能
PE）为基材的层压板、层压管、层压棒［1-7］等，已成功应用于交通运输机械、食品机械、造纸机械以及医疗用品等领域。目前，对UHMWPE层压板的研究焦点集中在层压工艺优化和基材改性方面，主要是提高UHMWPE熔体流动性，改善制品耐热性、抗静电性能、表面硬度、抗弯强度和耐蠕变性，使其适应特殊或通用设备的加工要求。赵鹏等［8］采用UHMWPE粉末与经过表面处理的粉状玻璃纤维（GF）制备的UHMWPE/GF复合层压板的拉伸强度、断裂伸长率明显增加。吴贺贺等［9］用
合成树脂及塑料 2021年5期2021-10-27
- 变角度牵引铺缝复合材料开孔拉伸性能研究
对开孔复合材料层压板进行了补强研究，取得了较好的补强效果。GUO等人[9]对比研究了直线纤维铺层补强片和用变角度牵引铺缝技术制得的环形补强片对剪切载荷下含孔C型梁的补强，结果表明，环形补强片效果要明显优于直线纤维铺层补强片。秦永利[10]研究表明，变角度牵引铺缝补强片面外补强效果最佳，其最大拉伸载荷相对于未开孔补强层压板和纤维布补强开孔层压板分别提高103.9%和42.2%，达到未开孔层压板的94.3%。以上研究结果显示，采用TFP技术制备的补强材料对开孔
高科技纤维与应用 2021年4期2021-10-22
- 变刚度复合材料层压板的轴压稳定性优化研究
变刚度复合材料层压板结构的纤维最优变化角度，采用参数化建模和遗传算法对变刚度复合材料层压板进行了纤维角度变化的优化分析，得到了不同长宽比平板受压缩载荷下的最优纤维变化角度，并提出了一种三段直线式变角度纤维。研究结果表明，变刚度复合材料能显著提高结构的稳定性，三段直线式变角度纤维可替代连续变角度纤维，能显著降低变刚度复合材料结构的制造难度，较好地改善变刚度复合材料结构铺叠过程中出现的重叠或间隙问题，具有良好的应用前景。关键词：复合材料；变刚度；层压板；稳定性
航空科学技术 2021年8期2021-10-18
- 航空复合材料壁板低速冲击损伤阻抗分析与测试实践*
势，其中碳纤维层压板在航空结构上有着大量的应用[1]。由于纤维轴向有较高的强度和刚度，因此层压板有很好的面内承载性能。由于各层之间纤维方向不同，而相邻层在界面处的应变相同，因此在产生弯曲时会产生较大的层间应力[2-3]。飞机结构在运营过程中不可避免地受到外物的冲击，如掉落的工具、跑道的碎石、冰雹、搬运中的磕碰等，这种冲击对层压板产生的是面外集中载荷，容易在接触点产生基体裂纹，逐步扩展到层间，面外载荷也同时产生弯曲，所以层间应力的存在使裂纹继续扩展，从而形成
航空制造技术 2021年14期2021-08-20
- 助剂对丁苯橡胶基高频覆铜层压板性能的影响
。1.2 覆铜层压板的制备分别将TAIC,DVB,v-PPE与SBR按照质量比5…5,4…6,3…7,2…8,1…9溶解于一定量的甲苯溶液中，然后分别加入3%质量比的DCP，50%质量比二氧化硅，20%质量比十溴二苯乙烷、0.5%质量比乙烯基硅烷偶联剂，然后将该胶液高速混合均匀，形成均一胶液，其黏度为(30 ℃下)200～220 mPa·s。采用电子级玻璃纤维布浸渍该胶液，形成胶含量在68%～70%(质量分数)的半固化片，然后将该半固化片按照一定厚度叠放，
理化检验(物理分册) 2021年6期2021-06-30
- 层压板单搭接胶接结构损伤失效行为表征分析
)随着复合材料层压板在飞机、导弹、舰艇等结构中的广泛应用[1-3]，层压板结构的连接设计必将引起人们的广泛关注[4]．胶接连接与机械连接是复合材料结构设计中常用的两种连接形式．相对于机械连接而言，胶接连接具有结构轻、不引起应力集中、基本层压板强度不下降等优点[5]．因此，为获得更加可靠的层压板胶接结构，有必要开展层压板基本胶接结构的损伤与失效行为的分析与研究．近年来，累积损伤的数值分析方法被人们广泛地用于层压板结构的失效分析与强度预测，该方法可以从复合材料
天津科技大学学报 2021年3期2021-06-22
- 小角度缠绕聚氨酯基复合材料电力杆塔的材料力学性能研究
一定夹角的交错层压板，进行切削加工测试。2 制样2.1 制样数量及规格根据GB/T1447-2005《纤维增强塑料拉伸性能试验方法》、GB/T1448-2005 纤维增强塑料压缩性能试验方法》、GB/T1449-2005 纤维增强塑料弯曲性能试验方法》、ISO14130-1997《纤维增强塑料复合材料 用短试片法测定表观层间粘合剪切强度》、GB/T1454-2005《夹层结构测压性能试验方法》的相关规定，进行材料的制样：（1）制作纤维铺层与轴向夹角±5°～
玻璃纤维 2021年1期2021-04-24
- 铺层顺序和垫板对复合材料层压板钉拉脱性能影响分析
。由于复合材料层压板面外性能较差，而在机械连接结构形式中，复合材料层压板通常会受到面外力的作用，因此，复合材料层压板钉拉脱性能成为国内外研究人员以及飞机设计人员关注的焦点。国内外学者对复合材料层压板面外钉拉脱性能开展了大量的研究，涉及理论分析、试验研究及数值模拟等方面。如国内迟坚[1]、刘达[2]、吴衍[3]等对复合材料层压板钉拉脱强度性能测定方法开展了试验研究，建立了具有操作方便、能够真实模拟连接件受力情况的试验方法。此外，刘达[2]等还研究了层压板吸湿
工程与试验 2021年1期2021-04-22
- 可在线涂装的“碳纤维/钢”复合结构汽车B柱分总成的研发
法成型复合材料层压板，进行性能测试并对比。结果表明，模压成型和热压罐成型的层压板力学性能相当，略高于真空袋成型[12]。碳纤维的连接技术也与传统钢件不同，钢制零部件连接主要采用焊接、结构胶粘接与机械连接，碳纤维零部件与钢件的连接方式有胶接、机械连接和胶铆混合连接等，其中胶接工艺具有连接效率高、抗疲劳、表面光滑等突出优点[13]，尤其适用于因空间限制无法布置机械连接的车身零件连接。在碳纤维的铺层设计方面，程章等[14]用拉丁超立方采样和有限元方法建立了Kri
汽车工艺与材料 2021年3期2021-03-22
- 主链型苯并噁嗪树脂玻璃布层压板的研制
已被广泛应用于层压板、覆铜板、胶黏剂、刹车片、航空航天及阻燃材料等领域[5-13]。目前，人们普遍选用二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪（MDA-BOZ）、双酚A型苯并噁嗪（BPA-BOZ）、双酚F型苯并噁嗪（BPF-BOZ）及二氨基二苯醚型苯并噁嗪（ODA-BOZ）压制无卤阻燃板材，板材具有优良的耐热性及较好的阻燃性、较低的吸水性等，但由于这类苯并噁嗪树脂均采用双酚单胺或单酚双胺为原料，其合成物分子量低，高温固化时形成的交联网络分子链较短、分子自由体积较小，导致固
绝缘材料 2020年7期2020-12-29
- 金属网对航空复合材料雷击损伤的防护
2510 复合层压板的雷击和电流低速冲击实验，结果表明，电流低速冲击下的复合层压板比雷击下的层压板更容易损坏。Foster等[4]使用热电有限元（FE）方法来模拟复合材料雷击损伤，其中从热效应的角度将树脂基损伤的分解规则应用于复合材料。Suparta等[5]通过实验研究了雷电参数和试样尺寸对复合材料层压板损伤的影响，结果表明复合材料的损伤程度与雷电流大小呈正相关，试样尺寸越小层压板的内部损伤越明显。由于雷击电流很大，因此复合层压板常用的保护方法是在表面铺一
航空材料学报 2020年5期2020-10-16
- 民机复合材料层压板强度许用值的渐进失效模拟方法研究
了民机复合材料层压板结构强度许用值的渐进损伤模拟计算方法，通过实例计算并与试验结果对比验证，表明该方法可用于复合材料强度计算研究和复合材料试验预估等。1 复合材料层压板力学性能1.1 多向层压板刚度性能复合材料结构的基本单元是多向层压板，多向层压板的力学性能取决于单层板的性能。单层板的性能通常采用标准试验测试获得。多向层压板的刚度性能可以通过单层板的刚度、厚度、层数和铺层比例等参数计算得到[1]，也可以通过简单的线性有限元建模计算测得。1.2 多向层压板强
机械设计与制造工程 2020年5期2020-06-22
- 基于遗传算法的复合材料层压板强度工程优化设计方法
人工智能技术;层压板铺层设计是复合材料结构设计特有的设计内容，层压板铺层设计主要包括：选择合适的单层铺设角、确定各铺设角单层的层数（铺层比）和铺层顺序三个内容，因此，在相关参数确定的情况下，利用遗传算法可以迅速给出工程可用解，这种特性特别适合工程上对复合材料层压板的铺层进行优化。关键词：遗传算法;复合材料;TSP;强度;层压板;优化设计在层压板设计过程中，可以按照刚度设计、强度设计、稳定性设计和某些特殊要求的一种或几种方式进行设计，虽然设计方式不唯一，但复
卷宗 2020年8期2020-05-26
- 基于Python的ABAQUS层压板参数化建模
摘要：为了提高层压板在ABAQUS仿真中建模的效率与准确性，提出利用Python语言对ABAQUS二次开发进行层压板参数化建模的方法。基于ABAQUS有限元软件，采用Python编写脚本文件对ABAQUS内核文件直接操作，准确而高效地完成层压板的多层材料复合建模、材料属性定义、截面创建及截面指派等操作。结果表明：利用Python脚本进行层压板参数建模的方法能快速准确地创建仿真模型，且可以通过Python的建模参数直接完成对仿真模型的修改，使得建模效率大大提
成都工业学院学报 2019年4期2019-12-30
- 采用国产铣刀加工碳纤维复合材料的不足与建议
碳纤维复合材料层压板架构如图1所示。图1 碳纤维复合材料层压板碳纤维复合材料与传统金属材料的加工差异还体现在以下4个方面：（1）碳纤维复合材料的树脂基体软化温度较低，传统环氧树脂基的Tg点一般在200℃以下，树脂耐高温性差，超过额定温度会造成局部树脂烧焦等破坏；（2）碳纤维的模量较高，最低的T300也有230 GPa，较高的沥青基碳纤维模量高达960 GPa，其硬度非常高，对刀具的磨损非常严重；（3）树脂基体的模量较低，一般在几个GPa左右，尤其又在加工产
纺织报告 2019年4期2019-08-14
- 分子筛对玻璃纤维/环氧树脂复合材料湿热前后力学性能的影响
树脂基复合材料层压板是由环氧树脂（EP）作为基体材料，玻璃纤维（GF）为增强体复合而成的，对湿热环境比较敏感。在湿热环境中，水分子渗透到复合材料中，引起EP基体溶胀[3～5]，而纤维增强相则吸水很少，这就容易造成纤维和基体之间的界面发生破坏，进而导致力学性能下降[6，7]。如果EP基体中的水分能够被TS转移，减少溶胀，则将提高复合材料的耐湿热性能。为此，本研究利用TS对水的强吸附作用，将TS加入到EP中制作复合材料层压板，并进行湿热处理、拉伸试验，研究了T
粘接 2019年2期2019-03-18
- 复合材料层压板小质量冲击下分层扩展的接触力阈值识别
40)复合材料层压板在面外冲击下容易产生基体、纤维和层间等损伤，使其强度和抗失稳性能大幅降低。受到外物冲击时，板的响应模式取决于冲击体与板结构质量之比[1]。当冲击体质量大于冲击影响区域质量的2倍时，冲击时间较长，冲击载荷传到边界的时间相对冲击时间很短，冲击载荷的传递过程可以忽略，接触力与变形之间的关系与静力作用下的关系很接近，故视为准静态问题，这种冲击一般也称作大质量冲击或低速冲击。复合材料结构由于工具掉落产生的冲击一般都视作大质量冲击，在评价材冲击阻抗
振动与冲击 2018年18期2018-09-28
- 复合材料层压板损伤修复与评估
期间，复合材料层压板本身固有的脆性使得其对低速冲击损伤(如工具的敲击、鸟撞、电击等)非常的敏感[1]。由于复合材料结构件高度集成化以及高的制造成本，服役的时间需超出设计的寿命,损伤将会影响到构件的使用安全；另外，飞机上复合材料主结构包含上千个用于连接的孔。因此，复合材料结构的设计需要对孔和损伤有更好的认识。复合结构的应力集中是目前研究的热点，许多研究也主要是对孔周围强度的调查[2-3]。与损伤结构相比，损伤会大大降低结构的强度，而且会向周围区域扩展。复合材
机械制造与自动化 2018年1期2018-03-19
- 复合材料层压板剪切屈曲性能探究
01)复合材料层压板剪切屈曲性能探究马子广，王卫卫(中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)碳纤维复合材料层压板受剪切载荷作用下屈曲性能的分析比较复杂，相应的结构试验难度也很高。因此通过经典层压板理论对其进行分析，建立了合理的数学模型，推导出了层压板在四边简支和四固支情况下的计算公式，并通过数值方法对某试验的试验件进行有限元建模，模拟复合材料层压板的受力方式，进行仿真计算，得出了复合材料层压板受载后的变形情况，应力分布及复材板的屈曲模式等，最后与
直升机技术 2017年4期2017-12-13
- 一种碳纤维层压板铣削变形仿真分析方法*
3)一种碳纤维层压板铣削变形仿真分析方法*李 勇1，余杭卓1，江 磊1，肖 海2，方 丁2，蒋昊雨3(1.西南交通大学 机械工程学院，成都 610031；2. 成都飞机工业(集团)有限责任公司 制造工程部，成都 610092；3.大连理工大学 化工机械与安全学院，辽宁 大连 116023)研究了碳纤维层压板有限元模型的构建方法，并以某典型碳纤维层压板为例，通过试验获得了其材料性能参数和加工时的三向铣削力，并应用该方法和试验所得数据在ANSYS中建立了精确的
组合机床与自动化加工技术 2017年8期2017-09-08
- 基于特定材料的冲击弹性波传播规律探析
。以环氧玻璃布层压板为各向异性材料，以有机玻璃厚板为各向同性材料，利用黏附在该特定材料上的PVDF传感器群，采集并分析不同厚板和层叠板在冲击条件下弹性波的传播规律。实验结果表明，在各向异性材料上，沿纤维排列方向的横波传播速度最快，纵波的传播速度最慢；各向异性材料层叠板的纵波传播速度远慢于该材料的层压厚板的纵波传播速度；沿特定角度设置的测试通道远离材料中心区域横波的传播速度较大。基于实验结果提出有利于隔冲材料上弹性波传递和扩散的材料组合方式，即设计隔冲复合材
河北科技大学学报 2017年1期2017-03-06
- KH550改性酚醛树脂层压板电绝缘性能的研究
0改性酚醛树脂层压板电绝缘性能的研究魏强，王伟宏*(东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室，哈尔滨150040)采用硅烷偶联剂KH550改性的低分子量PF树脂，以真空浸渍和涂胶的方式分别制备层压板，测定其吸水性、吸油性、体积电阻率、相对介电常数和介电损耗因数，对比研究了改性树脂、普通PF树脂和外购绝缘PF树脂对层压板电绝缘性能的影响。通过扫描电子显微镜观察显示，低分子量PF树脂能够很好地填充细胞壁纹孔。与普通PF树脂、外购绝缘PF树脂和未改性低分
林业工程学报 2017年1期2017-02-15
- 基于频率值理论模型的碳纤维复合材料层压板振动特性研究
碳纤维复合材料层压板振动特性研究刊名：Composite Structures（英）刊期：2015年第5期作者：R.Capozucca编译：苗志慧通过试验和理论分析的方法，分别阐述了带有开槽和完好的碳纤维复合材料（CFRP）在自由振动下的表现。碳纤维复合材料层压样本通过使用机械装置来模拟关键点对简支叠层梁边缘的影响。本文结合受损CFRP层板的动态测试结果和自然频率波动值，并对两者进行关联，最后得到频率响应函数（FRFS）的包迹。假设作用在凹口轴线方向上有一
汽车文摘 2016年11期2016-12-08
- 聚丙烯自增强复合材料层压板的制备和性能研究*
自增强复合材料层压板的制备和性能研究*万明，方立，周天睿，周晓东（华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237）以聚丙烯树脂为基体，聚丙烯纤维织物为增强体，采用层压成型工艺制备了聚丙烯自增强复合材料层压板。研究了成型温度、成型压力、成型时间和纤维含量等工艺参数对聚丙烯自增强复合材料层压板拉伸和弯曲性能的影响规律，并采用差示扫描量热（DSC）仪和扫描电子显微镜（SEM）对其进行了热分析和形态结构的表征。结果表明，当成型温度为175℃，成型压力为
工程塑料应用 2016年2期2016-11-15
- 带圆孔与带裂纹层压板复合材料损伤容限对比研究
带圆孔与带裂纹层压板复合材料损伤容限对比研究姚武文(空军第一航空学院，河南 信阳 464000)通过计算、分析带圆孔与带裂纹层压板复合材料损伤容限，明确了当复合材料出现裂纹时，不能像金属材料那样，通过将裂纹切成圆孔来提高其剩余强度，否则会加重复合材料的损伤程度。研究可为飞机复合材料构件战伤抢修提供参考和依据。损伤容限；复合材料；战伤抢修随着航空科技的发展，复合材料以其比重小、比强度和比模量大的特点，优良的化学稳定性，以及耐磨、耐热、耐疲劳、耐蠕变和消声等性
新技术新工艺 2016年9期2016-11-01
- 复合材料制综框力学性能参数化仿真研究
应用于复合材料层压板设计，采用复合材料壳单元Shell181模拟综框分层结构，建立了针对综框的非对称和对称结构层压板设计方案。静动态特性分析表明，非对称层压板结构综框具有较佳的静力刚度及动力学性能。利用APDL语言开发了综框的参数化建模程序，并以方向参数η和θ为变量，通过零阶算法实现了纤维铺层角度优化设计，结果将综框第1阶自振频率提高了约4.6%，有利于综框减振及织机车速提高。关键词:综框；复合材料；层压板；优化；铺层角度；力学性能；碳纤维综框为形成梭口的
丝绸 2016年4期2016-08-11
- 连续CF增强PEEK复合材料层压板的制备工艺*
EEK复合材料层压板的制备工艺*周天睿，方立，万明，郭兵兵，范传杰，周晓东（华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237）采用熔融浸渍法制备了连续碳纤维（CF）增强聚醚醚酮（PEEK）复合材料预浸带，并层压成型制备复合材料层压板。研究了成型温度、成型压力、成型时间、纤维含量等因素对复合材料层压板力学性能的影响。结果表明，在成型温度为370 ℃、成型压力为12 MPa、成型时间为70 min、纤维含量为61%的工艺条件下，连续CF增强PEEK复
工程塑料应用 2016年7期2016-08-09
- 碳纤维增强树脂基复合材料层压板冲击损伤模式的试验研究
树脂基复合材料层压板冲击损伤模式的试验研究刘 明，潘 峤，高 蒙，骆 晨，汤智慧，孙志华(北京航空材料研究院 航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室，北京 100095)针对两种典型的碳纤维增强树脂基复合材料(T300/5405和T700/5428)层压板进行不同能量水平的落锤冲击试验，通过对冲击后试样的外部损伤形态、内部损伤情况等的检测以及纤维/树脂微观界面剪切强度的检测，讨论了两种碳纤维复合材料层压板的冲击损伤模式。试验结果表明，当冲击载荷达到一定程
失效分析与预防 2016年5期2016-02-17
- 碳纤维复合材料层压板低速冲击试验研究
碳纤维复合材料层压板低速冲击试验研究竺铝涛1，张 发2（1.中国石化上海石油化工股份有限公司，上海200540；2.东华大学纺织学院，上海201620）为研究复合材料不同铺层结构的抗冲击性能，采用碳纤维预浸料制备了单向[0°]8和正交[0/90]2s铺层2种不同结构的碳纤维复合材料层压板，并使用Instron 9250落锤冲击测试仪测试其低速冲击性能，得到了载荷-时间曲线，分析了2种不同铺层方式的复合材料层压板的低速冲击加载力学性能，得到复合材料层压板的破
航空发动机 2015年1期2015-12-21
- 复合材料层压板结构低速冲击损伤仿真的分析
00）复合材料层压板结构低速冲击损伤仿真的分析郭孝欢，孙法亮，范洪波 （空军第一航空学院，河南 信阳 464000）针对复合材料层压板结构由于铺层多且走向各异，难以确定损伤规律的问题，论文建立了复合材料层压板结构低速冲击损伤数值仿真模型，开展了实验件低速冲击试验。试验表明，层压板结构存在明显的对冲击的敏感性，损伤形态为典型的 “8”字形，损伤以分层破坏为主并且是一个由被冲击材料背面向冲击接触面发展的过程，上述规律可用应力波理论解释。同时，试验证明论文所开发
机电产品开发与创新 2015年5期2015-10-28
- 二元胺型苯并嗪/双马来酰亚胺共混树脂及其玻璃布增强的层压板
型苯并嗪-双马层压板断面形貌等方面展开研究。1 实验部分1.1 试剂与仪器苯酚、4,4′-二苯甲烷二胺、多聚甲醛，分析纯，中国医药集团上海化学试剂公司；二甲基甲酰胺（DMF）、甲苯、二甲基亚砜（DMSO），分析纯，天津市大成化学试剂有限公司；四氢呋喃（THF），分析纯，分析纯，天津市富宇精细化工有限公司；二苯甲烷双马来酰亚胺，分析纯，桓台县春光化工有限公司；无碱玻璃布（EW140-100），厚度0.14 mm，KH560表面处理，四川玻璃股份有限公司。1.
化工学报 2015年10期2015-08-22
- 纤维增强聚合物基复合材料低速冲击研究进展
，进一步描述了层压板结构参数(如层合板厚度，铺层和缝纫)、复合材料组分材料性能(如纤维，树脂和纤维/树脂界面)以及预应力、环境条件等的影响；提出了纤维增强聚合物基复合材料冲击响应研究今后的发展方向。复合材料；纤维增强聚合物；冲击损伤；动态冲击；失效模式近年来，纤维增强复合材料由于比强度高、比刚度大、可设计性强、抗疲劳性能好、能量吸收能力高、阻尼性能优越，已经被广泛地使用于汽车、航空、航天等领域。随着复合材料在飞机主承力构件上的大量应用，复合材料的损伤容限和
材料工程 2015年5期2015-03-07
- CFRP复合材料层板冲击损伤的空气耦合超声无损检测
mm厚CFRP层压板冲击损伤的影响规律，分别采用2、5、8J 3种能量进行冲击试验，通过目视、空气耦合超声C扫描、金相显微镜等对CFRP层压板试样的冲击损伤进行观察检测。试验结果表明：冲击能量为2J时表面无目视可见的损伤，当能量增加至5J、8J时冲击面可见凹坑，背面可见沿0°方向的开裂。冲击能量在2～8J范围内，随着冲击能量的增加，层压板的损伤面积增大。低能量冲击会在层压板内部造成纤维断裂和分层损伤，在能量较低时损伤的投影形状近似呈圆形，在能量较高时近似呈
纤维复合材料 2015年3期2015-03-06
- 汽车复合材料板弹簧单向层压板的性能研究
材料板弹簧单向层压板的性能研究樊凯1,2，丁智平1，张亚新2，李再轲2，吕文丽2（1．湖南工业大学机械工程学院，湖南 株洲 412007；2.湖南株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南 株洲 412007）本文研究了复合材料板弹簧用层压板的基本力学性能、耐高低温性能和耐油性能。结果表明：复合材料层压板的性能满足板弹簧实际工况的要求。复合材料层压板的拉伸强度和弯曲强度分别为1120MPa和1329MPa，复合材料层压板的拉伸强度在-40℃环境下保留率为94.1
汽车实用技术 2015年2期2015-01-03
- 复合材料开孔层压板压缩长期强度预测
进行了复合材料层压板拉伸、压缩、弯曲、机械连接，以及湿热环境下的静载、蠕变和疲劳试验，验证了加速试验方法的适用性.应变不变量失效理论(SIFT，Strain Invariant Failure Theory)由 Goose和 Christensen 提出［10］，是一种基于物理失效模式的强度理论，将基体的失效模式分为膨胀失效和扭曲失效.通过代表体积单元将“宏观”应变放大，分析纤维与基体间的相互作用，同时考虑了固化残余应力的影响.Tay和 Sun［11-12
北京航空航天大学学报 2014年11期2014-12-02
- 复合材料层压板结构静强度设计的工程方法
形式的复合材料层压板强度失效准则， 为复合材料结构初步设计过程中主要参数的确定提供一种简单易行的工程算法。1 基础理论1.1 金属结构失效准则对传统的金属结构，根据强度理论得出的失效准则的统一形式是式中：σr称为相当应力， 根据所选的强度理论求出；[σ]为材料的许用应力。1.2 复合材料铺层的偏轴刚度复合材料层压板一般由不同铺设方向的单向层压制而成， 所以多向层压板的力学性能取决于单向层的性能。 有关的单向层压板的性能：纵向拉伸模量与强度E1t、Xt；纵向
教练机 2013年1期2013-12-02
- 纤维／织物增强复合材料层压板弯曲性能及破坏机理实验研究
复合材料多制成层压板结构。层压板的弯曲强度是设计所关注的关键参数，NASA（美国国家航空航天局）把弯曲性能作为检验复合材料原材料性能的重要指标之一，因此对其弯曲强度进行研究具有重要的意义[1－3]。Seung-Chul Lee等[4]研究了铺层顺序及铺层角对碳纤维增强复合材料弯曲性能的影响，指出准各向同性铺层比正交铺层具有更大的承载能力。N.V.De Carvalho等[5]通过四点弯曲实验研究了两种不同类型的二维编织结构（斜纹和缎纹）层压板的压缩破坏机理
实验技术与管理 2013年10期2013-09-06
- 基于应变的复合材料Non-Fickian吸湿方程
文根据复合材料层压板吸湿试验中所表现出的Non-Fickian行为，建立基于应变的湿扩散方程，计入湿浓度与应变的耦合作用，得到不同时刻层压板内部的瞬态湿浓度分布，并根据经典层压板理论计算层压板内由于受热和吸湿引起的湿热残余应力。所建立的方程不需引入经验常数，适合于计算不同材料、铺层、厚度及不同环境条件下的复合材料层压板试验件的吸湿量，计算结果比传统Fickian扩散更接近于试验结果。1 复合材料层压板的吸湿试验试验选取不同厚度、不同材料的复合材料单向层压板
实验室研究与探索 2013年7期2013-08-31
- 复合材料层压板低速冲击损伤的有限元模拟
引言复合材料层压板在使用中受到外来物体低速冲击后容易在内部产生严重的分层损伤，已有大量的国内外学者［1－6］对复合材料层压板损伤模式开展了研究，取得了不少的研究成果。层间分层的存在，将造成复合材料结构的强度和刚度显著下降，限制了复材的应用。因此，探究复合材料层压板在低速冲击载荷作用下的损伤模式一直是复合材料领域内的研究重点。1 试验部分复合材料层压板低速冲击试验数据由北京航空材料研究院提供。试验件材料体系为U3160／6421。铺层方式为［45°／0°／
机械与电子 2013年4期2013-06-15
- 复合材料多向层压板疲劳寿命预测①
树脂基复合材料层压板在航空航天飞行器结构中的应用越来越广泛。层压结构在工作中经常受到交变载荷作用，在交变载荷作用下，结构的疲劳损伤问题就突显出来。复合材料的脆性、损伤演变的复杂性、不同铺层间的耦合效应以及层间应力的作用，使得复合材料的疲劳问题变得复杂。因此，对复合材料疲劳的研究工作十分重要。常用的复合材料疲劳损伤理论［1－6］有剩余强度模型、剩余刚度模型、疲劳模量模型、连续介质结合离散模型等。这些方法较突出的问题主要是在疲劳损伤参量定义、损伤演化规律构造和
固体火箭技术 2013年2期2013-01-16
- 复合材料层压板的超声相控阵检测
方法对复合材料层压板进行了检测。1 层压板人工缺陷检测1.1 试块设计为了模拟复合材料缺陷的大小和位置，设计了一个350mm×300mm，厚度为7层碳纤维布（每层碳纤维布的厚度约为0.15mm）的试块。试块内部埋有以特氟隆（聚四氟乙烯）为材料的6组人工缺陷，其中每组缺陷由四个不同半径人工缺陷组成，同时每组缺陷分布在不层数之间，从而形成不同尺寸和深度的人工缺陷。试块详细的缺陷位置和尺寸如图1所示。1.2 检测设备与检测过程图1 层压板试块检测过程采用Omni
无损检测 2012年1期2012-10-23
- 基于共享铺层融合技术复合材料层压板铺层顺序优化设计①
领域。复合材料层压板铺层角度和铺层顺序对层压板弯曲、屈曲和振动等多项特性具有显著的影响，是复合材料结构设计的基础和关键技术之一［1－4］。随着结构承载能力及轻量化要求的不断提高，含丢层结构复合材料越来越广泛用于现代工程结构中，这将导致在复合材料结构铺层设计过程中极易出现刚度丢失现象。因此，如何有效地选择丢层结构铺层优化设计方案，不仅关系到结构是否具有最优的刚度和稳定性，而且对结构重量的最优化有着重要影响［5－7］。本文在共享铺层融合(Shared Laye
固体火箭技术 2012年6期2012-08-31
- 使用VICTREX APTIV®薄膜制造柔性无胶层压板
膜制造柔性无胶层压板在传统工艺中，层压板各层之间靠胶粘剂来粘合，但一旦胶粘剂失效便会造成各层之间脱离，从而导致产品过早出现故障，而胶粘剂失效往往是由于遇到高温、潮湿或化学品。为解决该问题，高端特种材料制造商罗杰斯公司研发出一种专利技术，将具有耐高温性能的Victrex APTIV®薄膜加热后直接层压于金属箔或其它材料，该技术可用于卷材及平板层压结构，且无需使用任何胶粘剂。不必使用胶粘剂会带来许多益处，例如，可以在生产过程中减少VOC（挥发性有机化合物）的使
塑料制造 2011年4期2011-11-02
- 某型号教练机用树脂基复合材料层压板结构件修补工艺的研究
树脂基复合材料层压板结构件修补工艺的研究吴 平,万建平,甘武奎（洪都航空工业集团，南昌330024）针对某型号教练机复合材料垂尾的修理，开展了某型号教练机用树脂基复合材料层压板结构件的修补工艺研究。通过试验研究，确定了修补角度、修补补片材料、修补用胶粘剂和补片类型等。同时，自主研发了具有知识产权的专用修补工具-斜面磨轮。该修补工艺已形成企标“复合材料挖补修理工艺规范”。采用该企标对某型号教练机复合材料垂尾翼盒和方向舵进行了修理，修理后的方向舵已装机。复合材
教练机 2011年3期2011-08-08
- 不同等级损伤复合材料层压板的压缩失效行为
级损伤复合材料层压板的压缩失效行为刘杰1，2， 范金娟1， 王云英2(1.北京航空材料研究院中国航空工业失效分析中心，北京 100095;2.南昌航空大学材料科学与工程学院，南昌 330063）研究了目视不可检与可检损伤对CF3052/5224复合材料层压板冲击后压缩失效行为的影响。对复合材料进行了低速冲击和冲击后压缩试验，采用超声C扫描、宏观断口观察等手段将两种损伤等级试样的失效模式进行了对比，同时分析了冲击凹坑深度随冲击能量变化中存在拐点的现象。结果表
航空材料学报 2011年6期2011-06-06