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湿热环境下复合材料层板拉-压性能

材料工程 2018年第3期46卷 124-130页

作者：许良费昺强马少华回丽黄国栋沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136

通过对碳纤维环氧复合材料试样进行不同湿热环境下的拉伸和压缩实验,分析其吸湿特性、拉压力学性能、破坏后断口形貌以及动态力学性能,探讨湿热对该复合材料的拉伸和压缩性能的影响。结果表明:碳纤维环氧复合材料的吸湿过程满足Fick定律... 详细信息

通过对碳纤维环氧复合材料试样进行不同湿热环境下的拉伸和压缩实验,分析其吸湿特性、拉压力学性能、破坏后断口形貌以及动态力学性能,探讨湿热对该复合材料的拉伸和压缩性能的影响。结果表明:碳纤维环氧复合材料的吸湿过程满足Fick定律,饱和吸湿率约为0.86%。吸湿后材料表面变得光滑,有少量纤维拔出和树脂破坏发生,但吸湿后没有发生化学反应和新物质生成。吸湿后在130℃下,复合材料的拉伸性能保持率为96%,而压缩性能保持率仅为69%。吸湿后玻璃化转变温度比干态时下降了33℃。

关键词：碳纤维环氧复合材料湿热环境拉伸和压缩强度吸湿量破坏模式动态力学性能

热氧老化对炭纤维/双马树脂复合材料力学性能的影响

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固体火箭技术 2017年第6期40卷 770-775页

作者：许良黄国栋马少华回丽费昺强沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点实验室沈阳110136

通过对炭纤维增强复合材料进行150℃和210℃下的高温老化试验,分析了该复合材料在不同老化温度下的失重率、层间剪切性能、动态力学性能和红外光谱图等。结果表明,老化初期该复合材料的质量损失很快,层间剪切强度有所提高;随着老化时间... 详细信息

通过对炭纤维增强复合材料进行150℃和210℃下的高温老化试验,分析了该复合材料在不同老化温度下的失重率、层间剪切性能、动态力学性能和红外光谱图等。结果表明,老化初期该复合材料的质量损失很快,层间剪切强度有所提高;随着老化时间的增加,老化温度为150℃下的老化失重率逐渐趋于平稳,层间剪切强度先下降、后略微增加,该温度下只发生物理老化;老化温度为210℃下的老化失重率仍缓慢增加,在该温度下,既发生物理老化,又有化学老化,树脂基体被氧化降解,导致基体和界面性能退化,使其层间剪切强度连续下降。

关键词：炭纤维增强复合材料热氧老化层间剪切强度物理老化化学老化

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考虑水浸温度影响的复合材料吸湿动力学模型

材料工程 2016年第11期44卷 83-87页

作者：回丽王勇刚许良马少华张旭费昺强沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136

研究了在恒温水浸吸湿实验中,水浸温度对复合材料吸湿参数的影响。通过对国产碳纤维/双马复合材料在60,70,80℃恒温水浸中进行的吸湿实验,得到了不同水浸温度下的吸湿曲线。由吸湿曲线分别求出了各水浸温度下的扩散系数和平衡吸湿率以... 详细信息

研究了在恒温水浸吸湿实验中,水浸温度对复合材料吸湿参数的影响。通过对国产碳纤维/双马复合材料在60,70,80℃恒温水浸中进行的吸湿实验,得到了不同水浸温度下的吸湿曲线。由吸湿曲线分别求出了各水浸温度下的扩散系数和平衡吸湿率以及它们与水浸温度的关系。结合Arrhenius关系和Fick定律,得到了反映此复合材料在任意水浸温度下吸湿行为的吸湿模型。该吸湿模型能较为准确地预测此复合材料在95℃恒温水浸中任意时刻的吸湿量及预估达到特定吸湿量所需要的时间。

关键词：复合材料 Arrhenius关系 Fick定律吸湿模型

腐蚀预损伤与盐水环境对铝合金细节疲劳性能的影响

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机械工程材料 2017年第5期41卷 63-67,73页

作者：马少华费昺强周松回丽沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点实验室沈阳110136

采用扫描电镜分析和疲劳试验等方法,研究了腐蚀预损伤和盐水环境对7XXX铝合金细节疲劳性能的影响,并探讨了对疲劳裂纹萌生和扩展的影响机理。结果表明:腐蚀预损伤和盐水环境对7XXX铝合金细节疲劳性能的影响较为显著;以未腐蚀试样在实验... 详细信息

采用扫描电镜分析和疲劳试验等方法,研究了腐蚀预损伤和盐水环境对7XXX铝合金细节疲劳性能的影响,并探讨了对疲劳裂纹萌生和扩展的影响机理。结果表明:腐蚀预损伤和盐水环境对7XXX铝合金细节疲劳性能的影响较为显著;以未腐蚀试样在实验室空气环境下的细节疲劳额定强度截止值为基准,预腐蚀48h试样在实验室空气环境下的细节疲劳额定强度截止值的保持率为97%,未腐蚀试样和预腐蚀48h试样在盐水环境下的细节疲劳额定强度截止值的保持率分别为73%和67%。

关键词：铝合金腐蚀预损伤盐水环境细节疲劳额定强度截止值

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循环吸湿对炭纤维复合材料界面性能的影响

固体火箭技术 2017年第5期40卷 639-647页

作者：许良费昺强马少华回丽黄国栋沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点实验室沈阳110136

通过对炭纤维增强复合材料进行70、85、100℃下的循环水浸吸湿试验,研究了复合材料在不同水浸温度下的吸湿-脱湿行为规律。同时,对循环吸湿-脱湿过程中的试样进行层间剪切强度测试和动态力学性能测试,并结合扫描电镜观察循环吸湿各个阶... 详细信息

通过对炭纤维增强复合材料进行70、85、100℃下的循环水浸吸湿试验,研究了复合材料在不同水浸温度下的吸湿-脱湿行为规律。同时,对循环吸湿-脱湿过程中的试样进行层间剪切强度测试和动态力学性能测试,并结合扫描电镜观察循环吸湿各个阶段的纤维基体结合状态。结果表明,水浸温度越高,水分的扩散速率越快,饱和吸湿率越大。经过循环吸湿后复合材料的吸湿行为仍满足Fick第二定律,吸湿后层间剪切强度下降,湿热循环次数越多下降的越明显。脱湿后层间剪切强度有所恢复,水浸温度越高造成的不可逆破坏越大,层间剪切强度恢复的越少。干态时的玻璃化转变温度为231℃,吸湿后下降了37℃。

关键词：炭纤维环氧复合材料吸湿-脱湿行为层间剪切强度动态力学性能

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湿热环境下复合材料孔板压缩性能的研究

宇航材料工艺 2015年第6期45卷 66-70页

作者：马少华王勇刚回丽费昺强沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136

采用压缩试验的方法,对含孔机织碳纤维环氧复合材料层板进行了湿热环境下的压缩试验,研究了湿热环境对其压缩性能的影响。分析了复合材料孔板的吸湿特性、压缩强度、破坏模式及动态力学性能。结果表明:机织碳纤维环氧复合材料吸湿率较低... 详细信息

采用压缩试验的方法,对含孔机织碳纤维环氧复合材料层板进行了湿热环境下的压缩试验,研究了湿热环境对其压缩性能的影响。分析了复合材料孔板的吸湿特性、压缩强度、破坏模式及动态力学性能。结果表明:机织碳纤维环氧复合材料吸湿率较低,其饱和吸湿率仅为0.88%左右。湿热环境会降低由基体性能主导的压缩强度,130℃下湿态试样的开孔压缩强度保持率约为70%。含孔复合材料层合板的破坏模式均为过孔破坏,破坏均发生在应力集中的区域,并且断裂都是沿着应力集中最大的方向扩展。侧面断口主要为剪切失效,有分层和屈曲的特征。吸湿后复合材料的DMA Tg为125℃,比干态时下降了16℃。

关键词：机织碳纤维环氧复合材料湿热环境吸湿特性压缩强度破坏模式动态力学性能

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钛合金激光/氩弧斜焊缝疲劳性能对比研究

科学技术与工程 2017年第6期17卷 167-171页

作者：许良费昺强回丽周松王磊沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136

针对TC4钛合金激光、氩弧斜角度焊接疲劳性能展幵对比试验研究。对两种斜焊缝试样的疲劳寿命和疲劳断口进行了対比计算与分析。结果表明:氩弧斜焊试件的疲劳寿命相比激光斜焊的分散性小,激光斜焊试件的中值疲劳寿命是氩弧斜焊的1.96倍;... 详细信息

针对TC4钛合金激光、氩弧斜角度焊接疲劳性能展幵对比试验研究。对两种斜焊缝试样的疲劳寿命和疲劳断口进行了対比计算与分析。结果表明:氩弧斜焊试件的疲劳寿命相比激光斜焊的分散性小,激光斜焊试件的中值疲劳寿命是氩弧斜焊的1.96倍;激光焊缝比氩弧焊总体面积小,激光斜焊疲劳裂纹起始于热影响区表面,氩弧斜焊疲劳源位于试件内部气孔缺陷处。裂纹扩展初期两种焊缝均有脆性解理特征矿展后期和瞬断区激光斜焊比氩弧斜焊表现出更好的韧性。

关键词： TC4钛合金激光焊接氩弧焊接斜焊缝疲劳寿命

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含孔复合材料层合板的压缩性能研究

工程塑料应用 2015年第9期41卷 106-109页

作者：马少华费昺强回丽许良韩放沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点实验室沈阳110136

对不同圆孔直径和不同孔形的含孔碳纤维增强环氧树脂基复合材料层合板进行了压缩实验,分析比较了破坏前后的形貌变化,研究了孔的直径和形状对复合材料层合板压缩强度的影响。结果表明,对于含圆孔的复合材料层合板,随着孔径的增大,压缩... 详细信息

对不同圆孔直径和不同孔形的含孔碳纤维增强环氧树脂基复合材料层合板进行了压缩实验,分析比较了破坏前后的形貌变化,研究了孔的直径和形状对复合材料层合板压缩强度的影响。结果表明,对于含圆孔的复合材料层合板,随着孔径的增大,压缩强度下降明显,二者之间并不满足线性关系。对于不同孔形的复合材料层合板,含圆孔的压缩强度最大,其次是椭圆孔,然后是方孔,最小的是菱形孔。在含孔复合材料结构设计过程中,应尽量使用圆孔。含孔复合材料层合板的破坏模式都为过孔破坏,破坏都发生在应力集中的区域,并且断裂都是沿着应力集中最大的方向扩展。侧面断口主要为剪切失效,有分层和屈曲的特征。

关键词：含孔复合材料层合板圆孔直径孔形压缩强度破坏模式

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湿热环境下复合材料层板压缩性能研究

科学技术与工程 2016年第9期16卷 167-170页

作者：回丽王勇刚马少华费昺强沈阳航空航天大学机电工程学院沈阳110136 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136

采用压缩试验方法研究了湿热环境对机织碳纤维环氧复合材料压缩性能的影响。对干态、湿态复合材料层板进行了不同温度下的压缩试验。分析了该复合材料的吸湿特性、不同湿热环境下的压缩性能及破坏模式。吸湿试验结果表明:机织碳纤维环... 详细信息

采用压缩试验方法研究了湿热环境对机织碳纤维环氧复合材料压缩性能的影响。对干态、湿态复合材料层板进行了不同温度下的压缩试验。分析了该复合材料的吸湿特性、不同湿热环境下的压缩性能及破坏模式。吸湿试验结果表明:机织碳纤维环氧复合材料的平衡吸湿率在0.88%左右。吸湿后试样表面变的较为光滑,存在一些树脂破坏,有少量纤维拔出;并发生了界面破坏。压缩试验结果表明:湿热环境对该复合材料压缩性能的影响较为显著,湿热会降低由基体性能主导的压缩强度,130℃下湿态试样的压缩强度保持率约为65%。纤维与基体的结合强度对压缩破坏模式有重要的影响,湿热条件下由于纤维与基体的结合强度降低,侧面断口出现分层破坏现象。

关键词：机织碳纤维环氧复合材料湿热环境吸湿特性压缩强度破坏模式