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碳纤维复合材料压缩强度影响因素研究

石油化工 2024年第4期53卷 525-531页

作者：张恒王若妍曾彤张洋高爱君王宇北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 碳纤维及功能高分子教育部重点实验室北京100029

采用碳纤维束丝法制备碳纤维复合材料,借助DSC、XRD、SEM、万能材料试验机和动态接触角等测试方法,研究了碳纤维和树脂性能对碳纤维复合材料压缩强度的影响。实验结果表明,与环氧树脂E51相比,浇铸体拉伸模量较高的环氧树脂TDE85制备的... 详细信息

采用碳纤维束丝法制备碳纤维复合材料,借助DSC、XRD、SEM、万能材料试验机和动态接触角等测试方法,研究了碳纤维和树脂性能对碳纤维复合材料压缩强度的影响。实验结果表明,与环氧树脂E51相比,浇铸体拉伸模量较高的环氧树脂TDE85制备的碳纤维复合材料压缩强度较高;在本研究范围内,树脂环向支撑厚度增加有利于碳纤维复合材料压缩强度的提高;受微晶结构抵抗外界破坏能力的影响,HTS40,CCF300,CCF700H三种碳纤维复合材料的压缩强度随着碳纤维拉伸强度和拉伸模量的增大而增大,而T800H,GW5535,M40J三种碳纤维复合材料的压缩强度随拉伸模量的增加呈下降趋势。

关键词：碳纤维束丝压缩性能树脂拉伸模量

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X-cor夹层结构拉伸模量有限元分析

材料工程 2012年第6期40卷 80-85页

作者：党旭丹卫萌肖军河南工程学院机械工程系郑州451191 郑州大学材料科学与工程学院郑州450001 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

通过分析X-cor夹层结构中Z-pin端部的细观结构,提出Z-pin端部树脂区椭圆形态的基本假设并建立X-cor夹层结构拉伸模量的有限元模型,利用大型有限元软件ANSYS对其拉伸模量进行了数值计算。研究了Z-pin植入角度、直径和密度的改变对X-cor... 详细信息

通过分析X-cor夹层结构中Z-pin端部的细观结构,提出Z-pin端部树脂区椭圆形态的基本假设并建立X-cor夹层结构拉伸模量的有限元模型,利用大型有限元软件ANSYS对其拉伸模量进行了数值计算。研究了Z-pin植入角度、直径和密度的改变对X-cor夹层结构拉伸模量的影响。结果表明:X-cor夹层结构的拉伸模量随Z-pin植入角度增加而减小,随Z-pin直径和密度增加而增加。通过有限元模型的计算,得到了X-cor夹层结构参数对其拉伸模量的影响规律,数值计算结果误差范围是±10%,验证了所提的有限元模型的合理性,说明该模型可用于预测其拉伸模量。

关键词： X-cor夹层结构 Z-pin 拉伸模量有限元

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巴西圆盘劈裂试验中拉伸模量的解析算法

岩石力学与工程学报 2010年第5期29卷 881-891页

作者：宫凤强李夕兵 ZHAO J 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 瑞士洛桑联邦理工大学岩石力学实验室瑞士洛桑CH-1015

提出巴西圆盘劈裂试验中拉伸模量的解析算法。结合圆盘对心受力的理论弹性解和实际试验过程中便于测量的物理参数,基于微积分的原理,通过对试样中心垂直加载方向上每一点拉应变的积分,可以得到该方向上总的变形量,进而推导出岩石拉伸模... 详细信息

提出巴西圆盘劈裂试验中拉伸模量的解析算法。结合圆盘对心受力的理论弹性解和实际试验过程中便于测量的物理参数,基于微积分的原理,通过对试样中心垂直加载方向上每一点拉应变的积分,可以得到该方向上总的变形量,进而推导出岩石拉伸模量和总位移变形量之间的定量关系式。该关系式包含加载力、试样直径、试样厚度、岩石泊松比和试样中心垂直加载方向上总位移变形量5个物理量,其意义明确,运用简便,可为求解巴西劈裂试验拉伸模量提供一种新的方法。

关键词：岩石力学巴西圆盘劈裂试验拉伸模量拉伸试验岩石材料

二维二轴编织铺层复合材料细观几何模型及拉伸模量的一种计算方法

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玻璃钢／复合材料 2017年第1期 80-85,10页

作者：柯常宜覃小红阎建华东华大学纺织面料技术教育部重点实验室上海201620 东华大学纺织学院上海201620 东华大学研究院上海201620

建立了一套工程实用的二维二轴2×2编织结构的单层和多层的细观几何模型及拉伸模量的计算方法,分析复合材料的细观结构特征,考虑了编织纱束的实际横截面形态和屈曲起伏,还有实际编织工艺和成型固化,提出了单层和多层结构复合材料的细观... 详细信息

建立了一套工程实用的二维二轴2×2编织结构的单层和多层的细观几何模型及拉伸模量的计算方法,分析复合材料的细观结构特征,考虑了编织纱束的实际横截面形态和屈曲起伏,还有实际编织工艺和成型固化,提出了单层和多层结构复合材料的细观几何模型,基于细观分析,建立了单层和多层二维二轴编织铺层复合材料等效力学模型和拉伸模量的计算方法,最终计算数值结果趋势上与实际情况一致,在具体数值上吻合度很好,表明该方法实际有效可行。结论表明,建立的细观几何模型能很好地表达单层和多层二维二轴2×2编织复合材料的结构特征,等效力学模型能够很好地反映复合材料的拉伸行为,建立的拉伸模量预测方法能够很好地导出拉伸模量。

关键词：二维二轴编织细观几何模型等效力学模型拉伸模量

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三维编织复合材料拉伸模量的有限元分析

机械科学与技术 2001年第B9期20卷 18-19,41页

作者：王波矫桂琼等西北工业大学工程力学系西安710072

利用改进的单胞模型对三维四边向编织C/QY9511复合材料的拉伸行为进行有限元模拟，得到其在固定编织角下拉伸模量随纤维体积含量变化的曲线，并与实验值进行比较，结果表明，随着纤维体积含量的增加，其拉伸模量也在增加。

关键词：三维编织复合材料拉伸模量有限元分析

二维二轴编织复合材料细观几何模型及拉伸模量研究

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二维二轴编织复合材料细观几何模型及拉伸模量研究

作者：柯常宜东华大学

学位级别：硕士

为了更加合理有效地运用二维二轴编织铺层复合材料,需要模拟计算二维二轴编织铺层复合材料的各项具体拉伸性能指标,为此本文通过分析编织复合材料的细观结构特征,建立一套工程实用的二维二轴编织铺层复合材料单层和多层的细观几何结构... 详细信息

为了更加合理有效地运用二维二轴编织铺层复合材料,需要模拟计算二维二轴编织铺层复合材料的各项具体拉伸性能指标,为此本文通过分析编织复合材料的细观结构特征,建立一套工程实用的二维二轴编织铺层复合材料单层和多层的细观几何结构模型和等效力学模型,并提出一套多层编织铺层复合材料拉伸模量的数值计算方法。最后结合拉伸断裂图像和拉伸实验数据分析复合材料拉伸断裂机理,通过研究二维二轴编织铺层复合材料拉伸断裂性质与结构的关系,总结出编织复合材料的拉伸断裂规律,进而更好地应用于实际生产。本课题研究借鉴前人对复合材料研究的理论基础。考虑到纤维屈曲是其模量损失的根本原因,结合实际编织复合材料的纱束横截面形态和屈曲起伏结构,还有编织工艺和固化工艺影响因素。提出模量损失等效观点,并建立二维二轴2×2编织结构组织单胞模型,纤维纱束起伏屈曲细观几何模型和相对应的等效力学模型。根据假设模型给出具体的数值计算方法。实验数据表明:由本文提出的屈曲损失模型和等效力学模型计算得出的有效模量数值高于目前文献计算精度,并且操作更简单。对于编织复合材料面内拉伸模量,参照分析前人的相关处理方法,本课题结合实际编织复合材料面内几何特征,考虑到实际的生产使用条件,假设等效编织复合材料为斜交对称铺层复合材料,应用其相关理论和方法,进行合理地面内正轴-偏轴转换,最终处理得到编织复合材料面内偏轴方向的有效拉伸模量数值。关于多层编织铺层复合材料,观察多层铺层间的几何结构,根据实际结构建立多弹簧并联模型,并根据力学模型推导出具体拉伸模量的数值计算方法,该方法简单易操作。最终实验数据结果表明:在拉伸模量数值变化趋势上计算值与实验值一致。具体数值结果上也吻合很好,表明假设模型的合理性和计算方法的有效性。对于编织铺层复合材料拉伸断裂机理,本课题结合实际拉伸数据和具体拉伸试样断裂破坏方式。分析阶段性拉伸断裂过程复合材料试样内部结构的变化,针对非常规破坏方式,结合具体试样给出了分析,对拉伸断裂破坏的一般性方式给出了较为客观的阐述,并分析了相关断裂破坏机理,为后续二维编织复合材料的拉伸断裂研究提供一定的理论依据。本课题主要采用理论分析法对二维编织复合材料进行拉伸模量研究,更多地考虑二维编织复合材料的生产条件和使用条件,建立的细观几何模型和等效力学模型更贴近实际情况。最终导出的计算方法建立起了二维编织复合材料宏观拉伸模量和细观结构与基础参数之间的桥梁关系,对实际二维编织复合材料的设计生产具有重要意义。

关键词：二维二轴编织细观几何模型等效力学模型拉伸模量拉伸断裂机理

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纱线拉伸模量测试研究

产业用纺织品 2020年第5期38卷 40-44页

作者：李姝佳张海天张里俊王生泽王永兴侯曦东华大学机械工程学院上海201620 东华大学纺织装备教育部工程研究中心上海201620 无锡宏源机电科技股份有限公司江苏无锡214000

为得到纱线非断裂状态下的拉伸模量,提出一种新的拉伸模量测试方法,并设计试验装置。以纱线中结构最为简单的涤纶POY为例,测定丝束在不同并丝束数、不同捻度下的拉伸模量,发现捻度不同时,丝束的拉伸模量随捻度的增大而增大,且拉伸比越大... 详细信息

为得到纱线非断裂状态下的拉伸模量,提出一种新的拉伸模量测试方法,并设计试验装置。以纱线中结构最为简单的涤纶POY为例,测定丝束在不同并丝束数、不同捻度下的拉伸模量,发现捻度不同时,丝束的拉伸模量随捻度的增大而增大,且拉伸比越大,拉伸模量越小;并丝束数不同时,丝束的拉伸模量会随着结构的变化而变化,但规律不明显。

关键词：拉伸模量非断裂状态并丝束数捻度

促进剂改性增强SPU建筑密封胶混凝土的粘接性能研究

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粘接 2024年第2期51卷 27-30页

作者：李萃九州职业技术学院江苏徐州221116

为改善建筑密封胶与混凝土材料的粘接效果,采用丙烷二元醇、二月桂酸二丁基锡及无水乙醇等化学材料,制备封端比例分别为0%、30%、60%和100%的促进剂,将其融入至聚氨酯密封胶(SPU)中,制成M1、M2、M3、M4组密封胶试样,通过对表干时间、粘... 详细信息

为改善建筑密封胶与混凝土材料的粘接效果,采用丙烷二元醇、二月桂酸二丁基锡及无水乙醇等化学材料,制备封端比例分别为0%、30%、60%和100%的促进剂,将其融入至聚氨酯密封胶(SPU)中,制成M1、M2、M3、M4组密封胶试样,通过对表干时间、粘接性能和老化加速测试,测试每组建筑密封胶的应用效果。结果表明,封端比例较小的促进剂增强SPU建筑密封胶表干时间较长,最大拉力延伸率和拉伸模量下降幅度较快;而封端比例为100%密封胶试样的表干时间较短,在拉伸过程中可以保持较高的粘接能力;高温老化加速测试时,可以保持较低的粘接破坏面积,且在90℃老化环境下,M4组试样具有较高的剥离强度。

关键词：促进剂建筑密封胶混凝土粘接性拉伸模量剥离强度

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动态

纺织科学研究 2024年第3期 8-11页

作者：杜宇君不详

赫氏推出新型IM924K碳纤维。近日,赫氏公司推出了新型连续碳纤维——HexTow■IM924K。该款碳纤维重量轻、强度高、经久耐用,适用于航空航天领域的主要和次要结构件。HexTow■IM924K是一种中模量小丝束纤维产品,含2.4万根单丝,平均拉伸... 详细信息

赫氏推出新型IM924K碳纤维。近日,赫氏公司推出了新型连续碳纤维——HexTow■IM924K。该款碳纤维重量轻、强度高、经久耐用,适用于航空航天领域的主要和次要结构件。HexTow■IM924K是一种中模量小丝束纤维产品,含2.4万根单丝,平均拉伸强度超6300MPa,拉伸模量298CPa,伸长率1.9%。该款新品拉伸强度比赫氏目前主攻航空航天高端应用的IM7纤维提高了12%。

关键词：纤维产品连续碳纤维航空航天拉伸强度拉伸模量伸长率高端应用单丝