检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

泡沫夹芯复合材料的制备与性能研究

泡沫夹芯复合材料的制备与性能研究

作者：韩凯洋济南大学

学位级别：硕士

三维中空复合材料是由玻璃纤维三维中空织物经过真空导入工艺制备而成的一种新型中空材料,它相比于传统的蜂窝中空材料,具有结构一体化,不易分层等优点,但在实际使用时仍存在着力学性能不足,以及长时间使用后表面会出现波纹的缺点。针... 详细信息

三维中空复合材料是由玻璃纤维三维中空织物经过真空导入工艺制备而成的一种新型中空材料,它相比于传统的蜂窝中空材料,具有结构一体化,不易分层等优点,但在实际使用时仍存在着力学性能不足,以及长时间使用后表面会出现波纹的缺点。针对这一问题,本论文通过向中空复合材料芯层中填充环氧树脂泡沫,制备了一种具有优异性能的新型泡沫夹芯复合材料,主要研究内容如下:1.发泡剂的添加量对环氧树脂泡沫性能的研究:选用二甲基含氢硅油作为发泡剂,将发泡剂添加量控制在环氧树脂质量的1-5wt%,制备环氧树脂泡沫。利用FTIR、TG、DSC、SEM等手段进行微观分析,并对环氧树脂泡沫进行宏观密度和力学性能测试。结果表明发泡剂在环氧树脂泡沫中形成了Si-N键,可以提高树脂分子稳定性;发泡剂的添加量在1-5wt%时,泡孔尺寸集中在280-300μm范围内,即只改变环氧树脂泡沫泡孔的数量,而不影响其泡孔尺寸;在发泡剂添加量为1wt%时,发泡效果较差,当发泡剂添加量为2-3wt%时,泡孔致密且均匀,发泡剂添加量为4-5wt%时,泡孔不能保持完整形态;当发泡剂添加量为3wt%时,环氧树脂泡沫的比强度最高。2.稀释剂的添加量对环氧树脂泡沫及泡沫夹芯复合材料的影响:选用苄基缩水甘油醚作为稀释剂,将稀释剂添加量控制在环氧树脂质量的0-20wt%,制备环氧树脂泡沫试样,并将环氧树脂填充至中空复合材料芯层中发泡,制备泡沫夹芯复合材料。对环氧树脂泡沫试样进行FTIR测试、TG测试,SEM观察以及宏观力学性能测试。结果表明稀释剂的加入可以使发泡剂分散更加均匀,从而使其反应充分,形成更多的Si-N键,提高分子的稳定性。稀释剂添加量为5wt%时,泡沫发泡效果最好,泡沫夹芯复合材料的比强度最大;随着稀释剂添加量的增多,泡沫泡孔不断增大。3.不同面层增强材料对泡沫夹芯复合材料的影响:分别使用600g/m±45°双轴向、600g/m0/90°双轴向、600g/m0/90°±45°四轴向、750g/m0°±45°三轴向、800g/m0/90°±45°四轴向、1100g/m0°±45°三轴向玻璃纤维织物作为泡沫夹芯复合材料的面层增强材料,并对其进行一系列的力学性能测试,结果表明泡沫夹芯复合材料的平压强度、平拉强度和剪切强度只与芯层强度有关,与面层强度无关;弯曲强度和压缩强度由芯层和面层强度共同控制;拉伸强度只与面层强度有关,与芯层强度无关;相对于双轴向纤维织物,四轴向纤维织物对泡沫夹芯复合材料的压缩强度具有更好的增强效果;拉伸强度取决于与拉伸方向一致的玻璃纤维密度。

关键词：泡沫夹芯复合材料环氧树脂泡沫力学性能

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

缝合对泡沫夹芯复合材料低速冲击性能的影响

高分子材料科学与工程 2018年第9期34卷 63-75页

作者：龚小辉赖家美陈乐乐胡根泉黄志超南昌大学机电工程学院聚合物成型研究室江西南昌330031 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013

为了研究缝合对泡沫夹芯复合材料抗低速冲击的影响,以未缝合、全厚度缝合和冲击面纤维面板三类缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料板为研究对象,采用落锤冲击试验机对泡沫夹芯复合材料板进行10J能量的冲击试验。然后使用水浸超声波扫描成像系... 详细信息

为了研究缝合对泡沫夹芯复合材料抗低速冲击的影响,以未缝合、全厚度缝合和冲击面纤维面板三类缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料板为研究对象,采用落锤冲击试验机对泡沫夹芯复合材料板进行10J能量的冲击试验。然后使用水浸超声波扫描成像系统对冲击后的复合材料板进行损伤检测,得出泡沫夹芯复合材料板内部不同深度层的损伤情况。采用ABAQUS有限元软件对上述三类泡沫夹芯复合材料板进行有限元模拟,得出了低速冲击响应过程及面板的损伤情况,并进行了实验与数值模拟结果对比分析。研究结果表明,缝合会使得各铺层的损伤趋向均匀化,能够大幅提高层合板的整体性使各铺层之间的衔接更加紧密。在较小冲击能量下,全厚度缝合与冲击面纤维面板缝合都能够抑制分层的破坏,并且抑制分层的效果相差不大,且靠近冲击面的层与层之间更加容易产生分层的破坏。

关键词：缝合泡沫夹芯复合材料低速冲击数值模拟超声波检测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

缝纫泡沫夹芯复合材料细观纤维柱破坏行为

复合材料学报 2020年第4期37卷 837-844页

作者：孙士勇秦进杨睿韩剑刘锦华大连理工大学机械工程学院精密与特种加工教育部重点实验室大连116024

缝纫泡沫夹芯复合材料中的纤维柱在拔出过程中的破坏行为复杂导致结构承载性能难以预测。采用真空辅助树脂注射(VARI)工艺制备了缝纫泡沫夹芯复合材料,并使用层间拉伸试验(ITT)研究了缝纫泡沫夹芯复合材料中含有单根缝线纤维柱细观试件... 详细信息

缝纫泡沫夹芯复合材料中的纤维柱在拔出过程中的破坏行为复杂导致结构承载性能难以预测。采用真空辅助树脂注射(VARI)工艺制备了缝纫泡沫夹芯复合材料,并使用层间拉伸试验(ITT)研究了缝纫泡沫夹芯复合材料中含有单根缝线纤维柱细观试件的破坏过程。讨论了不同破坏现象对缝线纤维柱拔出摩擦过程的影响,并分析了缝纫泡沫夹芯复合材料的破坏模式。分析了缝线粗细的变化对试件破坏过程中关键的力、位移等参数及能量吸收性能的影响。研究了由于成型工艺所导致的缺胶现象对缝纫泡沫夹芯复合材料性能的影响。结果表明:缝纫泡沫夹芯复合材料的能量吸收性能、关键位移参数及最大载荷都随着缝线变粗而增大。但是缝纫泡沫夹芯复合材料的破坏模式对其也有一定的影响,导致了变化趋势的波动;缺胶缝纫泡沫夹芯复合材料由于缺陷的存在,最大破坏载荷和能量吸收性能均有所下降。

关键词：泡沫夹芯复合材料缝纫强化真空辅助树脂注射(VARI)工艺破坏过程

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

泡沫夹芯复合材料缝合工艺与性能研究

泡沫夹芯复合材料缝合工艺与性能研究

作者：秦进大连理工大学

学位级别：硕士

泡沫夹芯复合材料具有质轻、隔热、防震、隔声、保温等优点,目前在船舶、汽车、航空航天等领域都有着广泛的应用。由于复合材料的各向异性和面/芯材料力学性能不同从而造成界面应力集中;制造过程中材料不均匀、工艺不稳定等导致残余应... 详细信息

泡沫夹芯复合材料具有质轻、隔热、防震、隔声、保温等优点,目前在船舶、汽车、航空航天等领域都有着广泛的应用。由于复合材料的各向异性和面/芯材料力学性能不同从而造成界面应力集中;制造过程中材料不均匀、工艺不稳定等导致残余应力或初始缺陷;以及泡沫夹芯复合材料在服役过程中的瞬时过载等都会导致泡沫夹芯复合材料在服役过程中容易出现面/芯界面分层和芯体开裂等现象。开裂和界面分层等现象会严重影响结构的承载能力,有时还会进一步引发整体结构的失效和破坏,从而严重影响结构的力学性能。因此,采用缝纫等工艺方法对泡沫夹芯复合材料进行强化,对扩展泡沫夹芯复合材料的应用范围具有重要的意义。本文通过实验与仿真相结合的方法对缝纫泡沫夹芯复合材料的界面断裂破坏过程进行了研究,具体工作如下:首先,自行设计搭建了一套泡沫夹芯复合材料缝纫辅助装置,制备了缝纫泡沫夹芯复合材料的预成型体,采用真空辅助树脂注射工艺(VARI)对缝纫泡沫夹芯复合材料进行了制备,并讨论了不同的成型工艺参数对试件成型质量以及脱模过程的影响。其次,为了研究缝纫泡沫夹芯复合材料中细观纤维柱的破坏行为,制备了含单根缝线纤维柱的层间拉伸实验试件,分析了试件破坏过程,研究了缝线粗细对试件破坏的影响,讨论了缺胶试件的破坏模式,并与未缺胶试件进行了对比。之后,制备了缝纫泡沫夹芯复合材料的非对称双悬臂梁试件,将未缝纫试件与缝纫试件的破坏过程进行了对比,并讨论了缝线粗细、缝纫角度、缝纫间距等工艺参数对缝纫泡沫夹芯复合材料界面断裂破坏的影响。最后,基于上述实验结果,在ABAQUS中建立了非对称双悬臂梁的有限元模型,采用扩展有限元法,研究了缝线粗细和间距对界面裂纹扩展过程的影响。本文的研究成果将为泡沫夹芯复合材料的缝纫工艺、破坏机理及仿真分析提供理论和实验依据。

关键词：泡沫夹芯复合材料缝纫强化 VARI工艺扩展有限元界面断裂行为

空间格构腹板增强泡沫夹芯复合材料试件准静态压缩吸能试验

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

建筑科学与工程学报 2018年第5期35卷 70-77页

作者：庄勇王健方海刘伟庆陈继业南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430034

采用聚氨酯泡沫作为填充材料,玻璃纤维增强复合材料作为面层和腹板,将双层正交格构腹板改变为双层错位格构腹板、多层错位格构腹板、六边形格构腹板和多层梯形格构腹板,制作空间格构腹板增强泡沫夹芯复合材料试件。对试件开展准静态压... 详细信息

采用聚氨酯泡沫作为填充材料,玻璃纤维增强复合材料作为面层和腹板,将双层正交格构腹板改变为双层错位格构腹板、多层错位格构腹板、六边形格构腹板和多层梯形格构腹板,制作空间格构腹板增强泡沫夹芯复合材料试件。对试件开展准静态压缩试验,记录试件的破坏过程,得到其荷载-位移曲线。分析试件产生不同破坏形式的原因,对比试件在压缩变形过程中承载力变化情况;引入能量吸收值、比吸能和平均压溃力3个指标比较试件的吸能性能。结果表明:改变竖直格构腹板的空间位置后,试件的准静态压缩破坏模式由竖直格构腹板突然屈曲失稳破坏改变为竖直格构腹板先产生倾斜再发生弯曲破坏,以及斜向格构与泡沫的剥离破坏和斜向格构与斜向格构的层间剥离破坏,有效减少了试件承载力的弹性突变,降低了试件的脆性;竖直格构腹板弯曲破坏比斜向格构的剥离破坏吸收更多能量,其能量吸收值波动幅度最大为16.6%;试件的能量吸收值随着压缩量增加呈线性增加,其耗能性能较为稳定。

关键词：空间格构腹板泡沫夹芯复合材料准静态压缩破坏模式吸能性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

泡沫夹芯复合材料水声性能预测研究

材料开发与应用 2015年第4期30卷 74-78页

作者：马志超郭万涛张用兵鲁先孝中国船舶重工集团公司第七二五研究所河南洛阳471023

针对泡沫夹芯复合材料声学测试的实际情况,建立了耦合声学有限元法的计算模型,针对计算模型进行了算例验证。结果表明,模型的预测值与试验值趋势吻合较好,计算方法是有效且可行的,可以用于预测泡沫夹芯复合材料的声学性能。同时,研究了... 详细信息

针对泡沫夹芯复合材料声学测试的实际情况,建立了耦合声学有限元法的计算模型,针对计算模型进行了算例验证。结果表明,模型的预测值与试验值趋势吻合较好,计算方法是有效且可行的,可以用于预测泡沫夹芯复合材料的声学性能。同时,研究了与面板和芯材有关的四个参数对夹芯复合材料声学性能的影响规律。

关键词：有限元声学泡沫夹芯复合材料

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料平压性能

材料开发与应用 2020年第3期35卷 20-25页

作者：刘誉东罗浩郭万涛中国船舶重工集团公司第七二五研究所河南洛阳471023

设计了一种新型Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料,以复合材料柱作为Z向点阵增强材料,并对不同分布密度Z向点阵增强材料的泡沫夹芯复合材料试验件进行了平压试验,探究了其平压力学性能和破坏方式。研究结果表明,当点阵间距为30 mm时,试样密... 详细信息

设计了一种新型Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料,以复合材料柱作为Z向点阵增强材料,并对不同分布密度Z向点阵增强材料的泡沫夹芯复合材料试验件进行了平压试验,探究了其平压力学性能和破坏方式。研究结果表明,当点阵间距为30 mm时,试样密度增加了2.8%,压缩强度和压缩模量分别提高了6.2倍和7.4倍。基于ABAQUS有限元软件建立了Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料平压试验仿真模型,对其平压力学性能和破坏模式进行了模拟与分析。试验件平压强度有限元计算结果与试验结果偏差为10%左右,破坏方式与试验基本相同,验证了有限元模型的合理性和可靠性。

关键词： Z向点阵增强泡沫夹芯复合材料有限元压缩性能

某全泡沫夹芯复合材料无人机平尾的强度分析与验证

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

纤维复合材料 2022年第4期39卷 61-64页

作者：辛志东杜娟聂彦平毛森鑫陕西飞机工业有限责任公司汉中723000

平尾作为飞机的重要部件,对整个飞机的安全性能有着重要影响。某型通用无人机为T型平尾,平尾载荷比较小,采用全泡沫夹芯结构,为评估全复合材料泡沫夹芯平尾的静力强度,通过Abaqus软件建立平尾结构的有限元模型,并对该平尾在最大载荷作... 详细信息

平尾作为飞机的重要部件,对整个飞机的安全性能有着重要影响。某型通用无人机为T型平尾,平尾载荷比较小,采用全泡沫夹芯结构,为评估全复合材料泡沫夹芯平尾的静力强度,通过Abaqus软件建立平尾结构的有限元模型,并对该平尾在最大载荷作用下的受力情况进行了有限元分析,给出了平尾的应力和变形结果。设计制造了平尾的试验件和试验加载装置,并完成了试验验证,试验结果与理论计算基本相符,表明平尾有限元模型和分析方法是正确可行的。

关键词：无人机泡沫夹芯复合材料平尾结构强度

泡沫夹芯复合材料力学性能与水声性能综合设计初探

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料开发与应用 2013年第3期28卷 55-61页

作者：马志超张用兵郭万涛鲁先孝中国船舶重工集团公司第七二五研究所河南洛阳471023 洛阳双瑞橡塑科技有限公司河南洛阳471000

采用Matlab编程,利用经典梁理论和夹层板理论构建了弹性模量、压缩强度等材料参数与泡沫夹芯复合材料弯曲刚度和压缩强度的关系,利用传递矩阵法构建了纵波声速、衰减系数、损耗因子等材料参数与泡沫夹芯复合材料水中插入损失的关系。在... 详细信息

采用Matlab编程,利用经典梁理论和夹层板理论构建了弹性模量、压缩强度等材料参数与泡沫夹芯复合材料弯曲刚度和压缩强度的关系,利用传递矩阵法构建了纵波声速、衰减系数、损耗因子等材料参数与泡沫夹芯复合材料水中插入损失的关系。在此基础上,利用NSGA-II多目标优化算法开展了力学与水声综合设计,初步获得了实用的泡沫夹芯复合材料力学与水声性能综合设计方法。

关键词：泡沫夹芯复合材料弯曲刚度压缩强度插入损失 NSGA-II 综合设计