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三维编织复合材料制件的细观单胞元分析

复合材料学报 2003年第4期20卷 63-66页

作者：修英姝陈利李嘉禄北京航空航天大学北京100083 天津工业大学复合材料研究所天津300160

　讨论了实现三维编织复合材料细观结构与宏观响应直接相关连的计算方法——细观单胞元法。该方法采用细观结构单胞作为离散单元对三维编织复合材料制件进行宏观网格剖分,在细观结构分析的基础上,将微结构上的物理量转换为细观单胞元的... 详细信息

　讨论了实现三维编织复合材料细观结构与宏观响应直接相关连的计算方法——细观单胞元法。该方法采用细观结构单胞作为离散单元对三维编织复合材料制件进行宏观网格剖分,在细观结构分析的基础上,将微结构上的物理量转换为细观单胞元的宏观节点变量,建立了细观单胞元刚度矩阵的求解方法。数值结果表明,该方法能反映细观结构参数的变化对材料宏观物理量的影响。

关键词：编织复合材料有限元法细观单胞元

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TDE—85#环氧树脂RTM工艺性研究

中国塑料 2003年第3期17卷 44-47页

作者：吴晓青李嘉禄周清天津工业大学复合材料研究所天津300160

研究了TDE 85 # 环氧树脂的固化过程、粘温曲线、凝胶时间对三维编织树脂传递模塑法 (RTM )工艺注射温度和充模时间的影响 ,并测试了其力学性能 ,结果表明TDE 85 # 环氧树脂的注射温度为 5 0～ 90℃ ,适用期长达 8～97h 。

关键词：复合材料树脂传递模糊法三维编织粘度凝胶时间

炭/环氧三维多向编织复合材料圆管相贯接头承载有限元分析

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固体火箭技术 2008年第3期31卷 266-269,274页

作者：孙颖陈利李嘉禄天津工业大学复合材料研究所天津市和教育部先进纺织复合材料重点实验室天津300160

对三维多向编织复合材料圆管相贯型接头进行材料设计。从采用微观力学反算法确定组分材料性能出发,由刚度平均化方法基于单胞模型确定复合材料的本构特性,利用Patran/M arc对炭/环氧三维多向编织复合材料圆管相贯型接头的承载性能进行... 详细信息

对三维多向编织复合材料圆管相贯型接头进行材料设计。从采用微观力学反算法确定组分材料性能出发,由刚度平均化方法基于单胞模型确定复合材料的本构特性,利用Patran/M arc对炭/环氧三维多向编织复合材料圆管相贯型接头的承载性能进行有限元应力分析,讨论细观结构形式和编织角对接头结构受力变形行为的影响。结果表明,大编织角三维六向编织复合材料的特性更接近各向同性,有利于提高接头的承载性能均衡性,该分析方法和结果为三维异型整体多向编织复合材料结构的材料设计提供参考。

关键词：三维编织复合材料圆管接头承载性能

碳纤维三维编织复合材料的结构对拉伸和弯曲性能的影响

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材料工程 2004年第12期32卷 3-7页

作者：李嘉禄魏丽梅杨红娜天津工业大学天津300160 北京空间机电研究所北京100076

研究了碳纤维四步法三维四向、三维五向编织结构复合材料的拉伸和弯曲性能,以及结构参数-编织角的变化对其拉伸和弯曲性能的影响,并与层合复合材料作了对比性研究。结果表明,三维编织复合材料具有良好的力学性能,其拉伸强度可达810MPa... 详细信息

研究了碳纤维四步法三维四向、三维五向编织结构复合材料的拉伸和弯曲性能,以及结构参数-编织角的变化对其拉伸和弯曲性能的影响,并与层合复合材料作了对比性研究。结果表明,三维编织复合材料具有良好的力学性能,其拉伸强度可达810MPa、拉伸模量可达95.6GPa,弯曲强度可达829.03MPa、弯曲模量可达67.5GPa。同时,编织角和编织结构对复合材料性能有较大的影响。随着编织角的增大,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量均减小;三维五向结构的拉伸、弯曲强度和模量均高于四向结构;在纤维体积含量相近的情况下,通过对编织角的设计,可以设计三维编织复合材料的性能。

关键词：三维编织复合材料编织结构编织角力学性能

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三维机织复合材料纤维体积含量计算方法

固体火箭技术 2005年第3期28卷 224-227页

作者：杨彩云李嘉禄天津工业大学复合材料研究所天津300160

三维机织复合材料的纤维体积含量是一个表征其性能的重要指标,目前尚无确切的检测标准可依。文中阐述了适用于三维机织复合材料纤维体积含量测定的3种新方法:称量法、理论模型法、数字图像分析法。分析了每一种方法的适用范围,并指出数... 详细信息

三维机织复合材料的纤维体积含量是一个表征其性能的重要指标,目前尚无确切的检测标准可依。文中阐述了适用于三维机织复合材料纤维体积含量测定的3种新方法:称量法、理论模型法、数字图像分析法。分析了每一种方法的适用范围,并指出数字图像分析法是今后的发展方向。

关键词：三维机织物复合材料纤维体积含量计算方法

基于E51/BF3-400体系的RFI工艺用环氧树脂膜的制备与性能

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固体火箭技术 2009年第4期32卷 465-468,472页

作者：张国利张鹏李嘉禄陈利天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300160

通过在E51型环氧树脂中加入潜伏性三氟化硼单乙胺固化剂和具有降低反应速率的乙二醇,并控制体系聚合反应的预聚度,成功合成了EFA-1型B阶段环氧树脂膜。实验发现,树脂膜储放温度高低所造成的树脂膜硬化或软化现象对树脂膜上下表面离型纸... 详细信息

通过在E51型环氧树脂中加入潜伏性三氟化硼单乙胺固化剂和具有降低反应速率的乙二醇,并控制体系聚合反应的预聚度,成功合成了EFA-1型B阶段环氧树脂膜。实验发现,树脂膜储放温度高低所造成的树脂膜硬化或软化现象对树脂膜上下表面离型纸的可剥离性具有重要影响;在E51/BF3-400体系中加入一定量的乙二醇,可显著提高环氧树脂膜浇注体的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率。测试结果表明,EFA-1型B阶段环氧树脂膜树脂膜具有溶渗粘度低、凝胶时间长和良好的型面附型及室温可操作性,且其浇注体和RFI叠层板复合材料力学性能优良,EFA-1型环氧树脂膜可满足RFI成型工艺与性能要求。

关键词：环氧树脂膜的制备 RFI工艺浇注体剥离强度

芳纶捆绑对纬编双轴向多层衬纱织物增强环氧树脂复合材料层间性能的影响

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复合材料学报 2020年第5期37卷 1081-1087页

作者：齐业雄姜亚明李嘉禄天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学天津市先进纺织复合材料重点实验室天津300387

将芳纶作为捆绑纱制备纬编双轴向多层衬纱(MBWK)织物增强环氧树脂复合材料,研究了MBWK织物增强环氧树脂复合材料层间性能及芳纶捆绑纱对其层间性能的影响。通过三点弯曲和短梁剪切测试,得到MBWK织物增强环氧树脂复合材料的弯曲性能和层... 详细信息

将芳纶作为捆绑纱制备纬编双轴向多层衬纱(MBWK)织物增强环氧树脂复合材料,研究了MBWK织物增强环氧树脂复合材料层间性能及芳纶捆绑纱对其层间性能的影响。通过三点弯曲和短梁剪切测试,得到MBWK织物增强环氧树脂复合材料的弯曲性能和层间剪切性能,并通过Aramis V6三维场应变测量系统观察实验过程中层间应变变化。与传统涤纶低弹丝捆绑的MBWK织物增强环氧树脂复合材料相比,芳纶捆绑MBWK织物增强环氧树脂复合材料的弯曲性能和层间剪切性能明显提升,弯曲强度和层间剪切强度分别提高了14.21%和12.70%;弯曲模量提高了25.49%。芳纶捆绑MBWK织物增强环氧树脂复合材料在受到面外载荷时,纵向应变(Epsilon X)和层间剪切应变(Epsilon XZ)在中性面区域内较大,且在受到面外载荷时,芳纶捆绑纱起到有效抑制复合材料分层的作用。

关键词：纺织复合材料芳纶涤纶弯曲性能层间剪切性能三维场应变测量

二步法三维编织复合材料弹性性能的有限元法预报

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复合材料学报 2005年第1期22卷 108-113页

作者：孙颖李嘉禄亢一澜天津大学机械学院力学系天津300072 天津工业大学复合材料研究所天津300160

　用有限元法预测了二步法三维编织复合材料的有效弹性性能。在二步法方型三维编织复合材料细观结构大单胞模型的基础上,考虑复合材料中纤维束的连续性及其空间的交织效应,用离散杆单元构成的桁架结构有限元模型等效代替复合材料承受单... 详细信息

　用有限元法预测了二步法三维编织复合材料的有效弹性性能。在二步法方型三维编织复合材料细观结构大单胞模型的基础上,考虑复合材料中纤维束的连续性及其空间的交织效应,用离散杆单元构成的桁架结构有限元模型等效代替复合材料承受单轴拉伸载荷时的受力响应。同时,以轴向拉伸性能测试试样为对象,应用有限元软件包MARC的结构静力分析部分计算了轴向弹性模量和泊松比,数值计算结果与实验结果一致性较好。参数分析结果表明,轴向弹性模量随轴纱与编织纱线密度之比和节距长度的增加呈增加趋势。

关键词：复合材料二步法三维编织大单胞有限元软件包MARC 弹性性能

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二步法方型三维编织复合材料的细观结构

复合材料学报 2002年第4期19卷 69-75页

作者：李嘉禄孙颖天津工业大学复合材料研究所天津300160

对二步法方型三维编织复合材料的三维五向结构进行了真实的描述与分析。在此基础上划分出边上、角上和内部单元体。通过对复合材料的横截面以及与试件表面成 4 5°的纵切面进行观察。

关键词：二步法方型三维纺织复合材料细观结构纤维体积含量挤压变形力学性能