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二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料宏观弹性常数预测及模态试验研究

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推进技术 2018年第2期39卷 465-472页

作者：胡殿印曾雨琪张龙梅文斌申秀丽王荣桥北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 航空发动机结构强度北京市重点实验室北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191

为了研究二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料振动特性,建立了宏观等效弹性常数预测方法,并在此基础上开展了复合材料平板件的模态分析及试验验证。首先,根据二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料结构特点,建立了基于3次B样条曲线和正弦曲线的单胞... 详细信息

为了研究二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料振动特性,建立了宏观等效弹性常数预测方法,并在此基础上开展了复合材料平板件的模态分析及试验验证。首先,根据二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料结构特点,建立了基于3次B样条曲线和正弦曲线的单胞模型;然后,利用细观力学有限元法预测了复合材料的宏观等效弹性常数,弹性模量预测结果与文献试验数据的相对误差小于3%;最后,开展了二维编织SiC/SiC陶瓷基复合材料平板件的锤击法模态测试试验,有限元预测的前五阶模态频率与测试结果相比,相对误差均小于4%。

关键词：陶瓷基复合材料二维编织单胞模型细观力学有限元法模态试验

二维编织C/SiC复合材料非线性损伤本构模型与应用

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复合材料学报 2013年第1期30卷 165-171页

作者：李俊矫桂琼王波王刚西北工业大学工程力学系西安710129

基于二维编织C/SiC复合材料的基本力学性能试验,建立了该材料的宏观正交各向异性非线性损伤本构模型。模型中以可检测的应变作为变量,采用形式简单的函数分别描述了单轴拉伸和剪切加载下的材料损伤演变下的应力-应变关系,以及卸载状态... 详细信息

基于二维编织C/SiC复合材料的基本力学性能试验,建立了该材料的宏观正交各向异性非线性损伤本构模型。模型中以可检测的应变作为变量,采用形式简单的函数分别描述了单轴拉伸和剪切加载下的材料损伤演变下的应力-应变关系,以及卸载状态的刚度变化规律。同时,考虑了材料的单边效应以及拉压应力状态转换时的损伤钝化行为。将此本构模型编写成UMAT子程序并引入ABAQUS有限元软件,可以完整描述该材料的加载非线性和卸载线性的应力-应变关系特征,及其加卸载历史。通过对带孔板的拉伸模拟,孔边应变分布与试验结果吻合较好,验证了本构模型的有效性。

关键词： C SiC复合材料二维编织非线性损伤本构关系

二维编织层压板湿热环境下冲击后压缩性能的实验研究

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航空材料学报 2005年第4期25卷 40-44页

作者：潘文革矫桂琼熊伟管欣杨杰赵谋周西北工业大学工程力学系西安710072 中国航空研究院603所西安710089

实验研究了二维编织环氧树脂基玻璃纤维复合材料层压板在室温和湿热条件下的冲击后压缩性能。结果表明,该体系复合材料平衡吸湿量平均达到2.2%。吸湿过程中材料性能发生退化,退化程度与试件厚度有关。材料达到平衡吸湿后,室温环境下的... 详细信息

实验研究了二维编织环氧树脂基玻璃纤维复合材料层压板在室温和湿热条件下的冲击后压缩性能。结果表明,该体系复合材料平衡吸湿量平均达到2.2%。吸湿过程中材料性能发生退化,退化程度与试件厚度有关。材料达到平衡吸湿后,室温环境下的冲击能量平均下降19.2%。摄氏70℃,相对湿度85%环境下,冲击后压缩破坏应力平均下降54.3%。

关键词：复合材料二维编织湿热冲击后压缩

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二维编织SiC/SiC复合材料的剪切性能

机械强度 2014年第5期36卷 691-693页

作者：李潘王波甄文强矫桂琼西北工业大学力学与土木建筑学院西安710129

通过单向以及循环加卸载面内剪切试验,结合试件失效分析,研究了二维编织SiC/SiC复合材料的面内剪切特性。将试件剪切响应分为弹性部分和非弹性部分,分别由卸载模量和残余应变表征,由此得到剪切应力-应变关系表达式。试验结果表明,卸载... 详细信息

通过单向以及循环加卸载面内剪切试验,结合试件失效分析,研究了二维编织SiC/SiC复合材料的面内剪切特性。将试件剪切响应分为弹性部分和非弹性部分,分别由卸载模量和残余应变表征,由此得到剪切应力-应变关系表达式。试验结果表明,卸载模量随应力以指数形式衰减,残余应变随应力以指数形式增大。预测剪切应力-应变曲线与试验曲线吻合很好。

关键词：陶瓷基复合材料面内剪切性能二维编织失效模式

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二维编织包芯绳索的结构与拉伸性能

纺织学报 2012年第3期33卷 48-52页

作者：赵倩娟焦亚男天津工业大学复合材料研究所天津300160 天津工业大学天津市和教育部先进纺织复合材料重点实验室天津300160

针对空间网状可展开天线对高强高模绳索的需求,研制了二维编织包芯结构绳索。采用岛津万能试验机对不同编织工艺参数的试样进行拉伸性能测试,分析包芯绳索不同于其他结构绳索的拉伸断裂机制和破坏模式。结果表明:二维编织包芯结构绳索,... 详细信息

针对空间网状可展开天线对高强高模绳索的需求,研制了二维编织包芯结构绳索。采用岛津万能试验机对不同编织工艺参数的试样进行拉伸性能测试,分析包芯绳索不同于其他结构绳索的拉伸断裂机制和破坏模式。结果表明:二维编织包芯结构绳索,外观均匀,结构稳定,纤维强力利用率高,可以满足绳索高强高模,低延伸率和轻质的要求;编织工艺参数对包芯绳索的强力和断裂伸长率影响较大,编织角大的编织纱对芯纱包缠紧密,芯纱纤维比例大的绳索可以发挥包芯结构的优势;试样在拉伸过程中,芯纱是主要的承力部分,编织纱对芯纱起到束缚和保护作用。

关键词：二维编织包芯绳索 Kevlar49 拉伸性能

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十二股二维编织PBO绳索结构强度仿真分析

航空材料学报 2022年第3期42卷 104-112页

作者：王哲赵海涛刘扬陈吉安上海交通大学航空航天学院上海200240

二维编织绳索被广泛应用于工程、航空航天等诸多领域,其中十二股二维编织聚对苯并噁唑(PBO)绳索具有优良的性能。以十二股二维编织PBO绳索为研究对象,对绳索的编织规律和力学性能进行研究,借鉴圆形编织法,得到不同结径比绳索的模型,对... 详细信息

二维编织绳索被广泛应用于工程、航空航天等诸多领域,其中十二股二维编织聚对苯并噁唑(PBO)绳索具有优良的性能。以十二股二维编织PBO绳索为研究对象,对绳索的编织规律和力学性能进行研究,借鉴圆形编织法,得到不同结径比绳索的模型,对绳索模型截取代表性体积单元,施加周期性边界条件进行有限元仿真,并进行不同结径比绳索拉伸实验,探究结径比对绳索强度的影响,将模拟结果与实验结果进行对比。结果表明:随着结径比增大,绳索承受的最大拉力先显著增大后基本不变;适当的结径比能使十二股二维编织绳索抗拉性能有效地发挥。

关键词：二维编织 PBO纤维绳索结径比有限元仿真

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碳纤维二维编织管状织物的编织工艺

纺织学报 2018年第6期39卷 64-69页

作者：马晓红檀江涛秦志刚河北科技大学纺织服装学院河北石家庄050018

针对碳纤维在二维编织过程中不耐扭折、易受损断纱的问题,通过拉伸性能实验和导纱瓷眼折角磨损实验分析了碳纤维复丝的可编织性能,探讨了纱管在缠绕过程中应注意的问题。在24锭二维编织机上编织了8种不同工艺参数的碳纤维管状编织物,研... 详细信息

针对碳纤维在二维编织过程中不耐扭折、易受损断纱的问题,通过拉伸性能实验和导纱瓷眼折角磨损实验分析了碳纤维复丝的可编织性能,探讨了纱管在缠绕过程中应注意的问题。在24锭二维编织机上编织了8种不同工艺参数的碳纤维管状编织物,研究了编织工艺对织物外观起毛情况及力学性能的影响。结果表明:碳纤维复丝的断裂强度为86.39 c N/tex,断裂伸长率为1.12%,断裂强度远高于其他纤维,但延伸性差;影响碳纤维复丝在导纱瓷眼处折角磨损程度的因素依次为牵引力、折角、编织速度;在编织纱线根数不变的情况下,随编织节距的减小,管状编织物的面密度逐渐增加,起毛现象严重,编织物的拉伸断裂强力降低。

关键词：碳纤维二维编织管状织物折角磨损实验编织工艺 24锭二维编织机

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二维编织理论研究进展

玻璃钢／复合材料 2017年第8期 102-109,52页

作者：张爽吴晓青程勇天津工业大学纺织学院天津300387 成都飞机工业公司复合材料加工厂成都610091

一方面从运动学法和有限元法两个角度综述了二维编织工艺理论的研究进展,另一方面总结了纤维束假设截面椭圆形、透镜形、扁平六边形的研究过程,对各种方法建立的二维二轴编织结构和三轴编织结构的单胞研究进行了综述。最后对研究建立单... 详细信息

一方面从运动学法和有限元法两个角度综述了二维编织工艺理论的研究进展,另一方面总结了纤维束假设截面椭圆形、透镜形、扁平六边形的研究过程,对各种方法建立的二维二轴编织结构和三轴编织结构的单胞研究进行了综述。最后对研究建立单胞时需要考虑的问题提出了建议。

关键词：二维编织编织工艺理论几何模型

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二维编织碳纤维缝合线耐磨损性能的研究

天津工业大学学报 2008年第6期27卷 11-14页

作者：王东宁焦亚男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

针对碳纤维丝束和捻线在纺织预制件或预浸料的缝合过程中易发生起毛、断丝的情况,设计了二维管状编织结构的碳纤维缝合线.采用TM式丝抱合力试验机对不同编织工艺参数的缝合线试样进行耐磨损性能试验,并与丝束试样和捻线试样比较.结果表... 详细信息

针对碳纤维丝束和捻线在纺织预制件或预浸料的缝合过程中易发生起毛、断丝的情况,设计了二维管状编织结构的碳纤维缝合线.采用TM式丝抱合力试验机对不同编织工艺参数的缝合线试样进行耐磨损性能试验,并与丝束试样和捻线试样比较.结果表明:二维管状编织结构碳纤维缝合线的耐磨损性比丝束和捻线有大幅度的提高;直径和花节长度对耐磨次数影响较大,张力300cN时,比花节长度为2.1的试样的耐磨次数为相同细度丝束的4.08倍,张力200cN时,此试样耐磨次数为相同细度丝束的12倍.

关键词：二维编织缝合线碳纤维耐磨损性