检索结果-南通市图书馆

层间增韧复合材料在静压痕力下的损伤阻抗和渐进损伤分析

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机械强度 2007年第3期29卷 399-403页

作者：矫桂琼高峰龙国荣吴平西北工业大学力学与土木建筑学院西安710072 南昌飞机工业公司制造工程部南昌330024

在复合材料层合板层间植入韧性层是提高复合材料韧性和抗冲击能力的有效方法。为了研究层间增韧对层合板损伤阻抗的改善作用,文中通过准静态压痕试验研究层间增韧复合材料在准静态压痕力下的损伤和破坏行为,利用超声C扫描测量分层损伤... 详细信息

在复合材料层合板层间植入韧性层是提高复合材料韧性和抗冲击能力的有效方法。为了研究层间增韧对层合板损伤阻抗的改善作用,文中通过准静态压痕试验研究层间增韧复合材料在准静态压痕力下的损伤和破坏行为,利用超声C扫描测量分层损伤面积。试验结果表明,层间增韧复合材料具有较高的分层起始载荷和分层起始能量,损伤阻抗显著提高。在相同的载荷水平下,具有较小的分层损伤面积。文中还采用有限元方法对层间增韧复合材料在静压痕力下的分层和铺层失效进行数值分析,有限元计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：复合材料层合板层间增韧准静态压痕力损伤阻抗分层

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层间增韧复合材料层合板低速冲击损伤预测

南京航空航天大学学报 2013年第5期45卷 686-692页

作者：谢宗蕻刘海涵张子龙西北工业大学航天学院西安710072

基于层间增韧复合材料层合板的低速冲击实验,在ABAQUS分析环境下建立了一套量化考查低速冲击载荷作用下层间增韧对复合材料层合板力学行为影响的有限元分析模型。模型中采用自行开发的VUMAT子程序定义复合材料层内单元材料本构关系,预... 详细信息

基于层间增韧复合材料层合板的低速冲击实验,在ABAQUS分析环境下建立了一套量化考查低速冲击载荷作用下层间增韧对复合材料层合板力学行为影响的有限元分析模型。模型中采用自行开发的VUMAT子程序定义复合材料层内单元材料本构关系,预测典型的层内失效模式,包括纤维拉伸失效、纤维压缩失效、基体开裂失效和基体挤裂失效,并对失效单元进行相应的刚度折减。模型中在复合材料层合板相邻两铺层间定义了一层层间界面单元,层间分层起始损伤是采用二次名义应力判据来预测的,层间分层扩展采用的是混合模式的能量准则来判断的。有限元预测结果和实验结果的比较验证了分析方法和分析模型的准确性和有效性。

关键词：复合材料层合板层间增韧低速冲击有限元分析

微胶囊层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的超声导波评价

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复合材料学报 2021年第3期38卷 788-796页

作者：王奔于晓启赵国旗骆英郝文峰江苏大学高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心镇江212013 江苏大学土木工程与力学学院结构健康管理研究院镇江212013

选用微胶囊作为改性材料,采用热压机层压成型工艺制备出微胶囊层间增韧T300碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料。通过双悬臂梁(DCB)Ⅰ型层间断裂试验评估了CF/EP复合材料的增韧效果。利用超声导波技术对普通CF/EP复合材料和增韧CF/EP复合... 详细信息

选用微胶囊作为改性材料,采用热压机层压成型工艺制备出微胶囊层间增韧T300碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料。通过双悬臂梁(DCB)Ⅰ型层间断裂试验评估了CF/EP复合材料的增韧效果。利用超声导波技术对普通CF/EP复合材料和增韧CF/EP复合材料层间力学性能进行评价。通过SEM对CF/EP复合材料层间断面微观形貌进行观察,以揭示微胶囊的增韧机制,同时对超声导波检测结果进行辅助说明。结果表明,微胶囊以团聚形式分布在层间基体中,可以有效提高CF/EP复合材料的层间断裂韧性。微胶囊的填充改变了CF/EP复合材料层间基体特性,增加了导波传播过程中的衰减,导致响应信号峰值降低。同时,团聚的微胶囊改变了CF/EP复合材料对于中心频率125 kHz五峰波激励的振动响应,导致中心频率在信号频谱中的幅值低于普通CF/EP复合材料。

关键词：团聚微胶囊层间增韧碳纤维(CF) 环氧树脂(EP) 复合材料力学性能评价超声导波

PEK-C膜层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的力学性能

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复合材料学报 2019年第5期36卷 1083-1091页

作者：姚佳伟刘梦瑶牛一凡中国民航大学中欧航空工程师学院天津300300

为探究热塑性酚酞基聚醚酮(Polyaryletherketone with Cardo,PEK-C)树脂薄膜及膜厚对层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响,利用浸渍提拉法制备了三种不同厚度(分别约为1μm、10μm、30μm)的PEK-C膜,通过热压成型制备了层间... 详细信息

为探究热塑性酚酞基聚醚酮(Polyaryletherketone with Cardo,PEK-C)树脂薄膜及膜厚对层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响,利用浸渍提拉法制备了三种不同厚度(分别约为1μm、10μm、30μm)的PEK-C膜,通过热压成型制备了层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料层合板,对其进行了Ⅰ型层间断裂韧性、冲击后压缩强度、层间剪切及弯曲性能测试,并利用SEM观察微观形貌及AFM扫描微观相图。结果表明:不同PEK-C膜厚增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性、冲击后压缩强度及层间剪切强度有不同程度提高,Ⅰ型层间断裂韧性及层间剪切强度以膜厚为10μm最佳,分别增大了157.17%和17.57%,冲击后压缩强度以膜厚为30μm最佳,达到了186.67MPa,这是由于PEK-C与环氧树脂在热压固化过程中形成了双相结构,改善了材料韧性;但弯曲性能持续下降,强度及模量由未增韧的1 551 MPa、106 GPa分别降至30μm时的965MPa、79GPa,这是由于PEK-C树脂扩散进入环氧树脂中,降低了纤维体积分数及材料刚度。

关键词：层间增韧热塑性树脂树脂基复合材料力学性能碳纤维相图

聚醚砜多孔纤维网纱层间增韧碳纤维/环氧复合材料的性能

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材料研究学报 2024年第1期38卷 33-42页

作者：李朝阳薛怿阳泽濠赵庆志彭砚双刘勇杨建平张辉东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201620 东华大学民用航空复合材料协同创新中心上海201620

先用湿法纺丝制备聚醚砜(PES)多孔纤维并进行湿法抄造制备出四种不同面密度的PES多孔纤维网纱(PESV),用真空辅助树脂灌注成型(VARI)制备出聚醚砜多孔纤维网纱层间增韧碳纤维/环氧复合材料。研究了PES多孔纤维在环氧树脂的溶解行为以及... 详细信息

先用湿法纺丝制备聚醚砜(PES)多孔纤维并进行湿法抄造制备出四种不同面密度的PES多孔纤维网纱(PESV),用真空辅助树脂灌注成型(VARI)制备出聚醚砜多孔纤维网纱层间增韧碳纤维/环氧复合材料。研究了PES多孔纤维在环氧树脂的溶解行为以及复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性(G_(IC))和Ⅱ型层间断裂韧性(G_(ⅡC))、层间剪切强度和弯曲性能,并分析了复合材料层间断裂的微观形貌。结果表明,固化温度为180℃时,PES多孔纤维完全溶解在环氧树脂中;PESV面密度为31.6 g/m^(2)时CF/EP复合材料的G_(IC)和G_(ⅡC)最佳,分别提高了54.4%和62.2%。其原因是,PES多孔纤维在环氧树脂中溶解后相分离形成了PES/环氧树脂的两相结构,改善了层间韧性;PESV面密度为21.9 g/m^(2)时,复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量也分别提高了2.9%、4.0%和7.7%。

关键词：复合材料层间增韧碳纤维聚醚砜纤维网纱

玻璃纤维/环氧乙烯基酯树脂复合材料的层间增韧及其低温下低速冲击性能

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复合材料学报 2021年第1期38卷 145-154页

作者：康少付李进马鹏周少雄韩耀璋张博明宁夏大学宁夏光伏材料重点实验室银川750021 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100089

采用真空辅助成型工艺(VARI)制备了四种无纺布(聚酰胺(PA)、聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、共聚酯(PEs))层间改性的玻璃纤维/环氧乙烯基酯树脂(GF/EVER)复合材料层合板。在温度为20℃下进行落锤冲击实验,对比分析... 详细信息

采用真空辅助成型工艺(VARI)制备了四种无纺布(聚酰胺(PA)、聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、共聚酯(PEs))层间改性的玻璃纤维/环氧乙烯基酯树脂(GF/EVER)复合材料层合板。在温度为20℃下进行落锤冲击实验,对比分析了不同层间改性的GF/EVER复合材料层合板的低速冲击响应特性和抗冲击性能;利用超声C扫描和SEM分析了其冲击损伤机制。通过对复合材料层合板的冲击损伤面积、凹坑深度、最大接触力、冲击后剩余压缩强度(CAI)值的对比分析可知,经TPU和PEs无纺布层间改性的GF/EVER复合材料抗冲击性能较佳。不同的无纺布和基体树脂生成的界面相与纤维的结合程度不尽相同。层间改性的GF/EVER复合材料的冲击损伤机制为冲击正面表层基体树脂的开裂,其内部的分层和冲击背面的分层劈裂或纤维断裂;同时,进一步研究了经TPU和PEs改性的GF/EVER复合材料在低温下(-100℃和-45℃)的低速冲击性能,结果表明,随着温度的降低,GF/EVER复合材料的冲击损伤面积随之增大,CAI值随之减小,这可能是GF/EVER复合材料在低温下层间残余热应力和基体树脂脆化效应综合作用的结果。

关键词：层间增韧玻璃纤维(GF) 环氧乙烯基酯树脂(EVER) 复合材料低温低速冲击

聚醚砜超细纤维无纺布层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料制备与表征

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复合材料学报 2022年第8期39卷 3767-3775页

作者：张代军包建文钟翔屿王德辉张天骄陈祥宝中国航发北京航空材料研究院北京100095 先进复合材料国防科技重点实验室北京100095 航空工业复合材料技术中心北京101300 中航复合材料有限责任公司北京101300 北京服装学院材料科学与工程学院北京100029

为提高环氧树脂基复合材料的冲击后压缩强度,采用更适用于批量化制备的聚醚砜-尼龙6(PESPA6)共混纺丝溶解剥离法制备PES超细纤维无纺布,并将该无纺布用于碳纤维增强环氧树脂基复合材料的层间增韧,通过测试复合材料增韧前后的I型层间断... 详细信息

为提高环氧树脂基复合材料的冲击后压缩强度,采用更适用于批量化制备的聚醚砜-尼龙6(PESPA6)共混纺丝溶解剥离法制备PES超细纤维无纺布,并将该无纺布用于碳纤维增强环氧树脂基复合材料的层间增韧,通过测试复合材料增韧前后的I型层间断裂韧性(GIC)、II型层间断裂韧性(GIIC)和冲击后压缩强度(CAI),并表征复合材料层间断裂微观形貌,研究该无纺布对复合材料层间韧性的影响与复合材料超细纤维无纺布层间增韧机制。结果表明,采用无纺布层间增韧环氧树脂复合材料后,其GIC性能由增韧前的289 J/m^(2)提升到增韧后的312 J/m^(2);GIIC性能由增韧前的1391 J/m^(2)提升到增韧后的3649 J/m^(2)。试样冲击后损伤面积由增韧前的1050 mm^(2)降低到增韧后的204 mm^(2),相应的冲击后压缩强度由增韧前的228 MPa提升到增韧后307 MPa。

关键词：环氧树脂复合材料碳纤维层间增韧共混纺丝

聚酰亚胺颗粒层间增韧碳纤维/邻苯二甲腈树脂复合材料

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复合材料学报 2021年第3期38卷 732-740页

作者：赵泽华孙劲松郭颖李丽英李峥王国勇杨亚聃周恒李敏赵彤中国科学院化学研究所北京100190 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191 航天特种材料及工艺技术研究所北京100074 中国航天科工集团北京100048

邻苯二甲腈树脂是一种新型的高性能热固性树脂,具有优良的力学性能和耐高温性能,而邻苯二甲腈树脂本身的脆性限制了其用作结构材料方面的应用。本文采用热塑性聚酰亚胺(PI)颗粒对邻苯二甲腈树脂复合材料进行层间增韧改性,研究改性前后... 详细信息

邻苯二甲腈树脂是一种新型的高性能热固性树脂,具有优良的力学性能和耐高温性能,而邻苯二甲腈树脂本身的脆性限制了其用作结构材料方面的应用。本文采用热塑性聚酰亚胺(PI)颗粒对邻苯二甲腈树脂复合材料进行层间增韧改性,研究改性前后复合材料的耐热性能和力学性能。研究发现,使用PI对邻苯二甲腈复合材料进行改性时,随着掺入量的增加,复合材料的玻璃化转变温度降低。PI颗粒的引入会显著提高复合材料韧性,10wt%PI改性复合材料层间剪切强度提高了41.2%,15wt%PI改性复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性提高了156.3%。复合材料的层间能够清晰地观察到颗粒的存在;PI的质量分数进一步提高时,出现粒子团聚缺陷,导致复合材料的层间剪切强度下降。此外PI增韧邻苯二甲腈树脂复合材料在380℃下的层间剪切强度与未改性复合材料数值相当,该温度下PI颗粒的含量已不是影响复合材料韧性的主要因素。

关键词：邻苯二甲腈聚酰亚胺层间增韧复合材料耐热性能

聚醚酰亚胺的微观形貌调控及其层间增韧碳纤维/环氧树脂机理

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中国表面工程 2024年第6期37卷 462-472页

作者：刘坤欧云福张耘箫翁宜婷茅东升中国科学院宁波材料工程与技术研究所宁波315201 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)因其优异的力学性能被广泛应用,但受到层状的结构特性以及树脂本体脆性的影响,其沿厚度方向的承载能力相对较差,易发生分层损伤。通过静电纺丝设备简单有效地将可溶性聚醚酰亚胺(PEI)制备为具有不同微观... 详细信息

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)因其优异的力学性能被广泛应用,但受到层状的结构特性以及树脂本体脆性的影响,其沿厚度方向的承载能力相对较差,易发生分层损伤。通过静电纺丝设备简单有效地将可溶性聚醚酰亚胺(PEI)制备为具有不同微观结构形貌(颗粒和纤维)的薄膜,并将其引入复合材料层间区域进行增韧。测试结果表明,颗粒状PEI试样的Ⅰ和Ⅱ型层间断裂韧性较基准样分别提升18.7%和19.2%。与之对比,纤维状PEI试样展现出更好的增韧效果,其Ⅰ和Ⅱ型层间断裂韧性较基准样分别提升53.8%和57.3%。最后通过对断裂面的显微观察,较为系统地研究了其内在增韧机制,探讨了相形态对增韧效果的影响。

关键词：碳纤维增强树脂基复合材料静电纺丝层间增韧颗粒增韧纤维增韧