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随机短纤维增强气压砂轮基体性能的研究

应用基础与工程科学学报 2015年第2期23卷 369-379页

作者：计时鸣厉志安金明生张利曾晰李笑郑孟翔浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室浙江杭州310032

为增强软固结磨粒气压砂轮基体的耐疲劳性和抗撕裂性,提出了基于短纤维增强理论调控气压砂轮基体力学性能的方法.分析了芳纶浆粕(PPTA-Pulp)短纤维增强气压砂轮基体性能的作用机理,通过理论公式与拉伸试验的相互验证,得出了增强后气压... 详细信息

为增强软固结磨粒气压砂轮基体的耐疲劳性和抗撕裂性,提出了基于短纤维增强理论调控气压砂轮基体力学性能的方法.分析了芳纶浆粕(PPTA-Pulp)短纤维增强气压砂轮基体性能的作用机理,通过理论公式与拉伸试验的相互验证,得出了增强后气压砂轮基体的弹性模量随短纤维添加比例增大而增大的规律;通过短纤维不同添加比例的气压砂轮基体裤型试样的撕裂对比试验,证明了短纤维增强气压砂轮基体在提高抗撕裂性方面的有效性;仿真分析了增强后气压砂轮在不同工况下接触区域的应力分布特性,通过加工试验,验证了短纤维增强气压砂轮对高硬度、高耐磨性模具高效加工的能力.

关键词：气压砂轮短纤维增强弹性模量抗撕裂性

Lyocell短纤维增强气压砂轮基体的力学性能

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复合材料学报 2014年第5期31卷 1321-1329页

作者：计时鸣郑孟翔金明生张利曾晰厉志安李笑浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310014

为了实现高硬度和高耐磨模具自由曲面的高效光整加工,提出了一种以Lyocell短纤维增强气压砂轮基体的新方法,分析了Lyocell短纤维增强橡胶基复合材料的理论模型及气压砂轮结构模型。利用Instron试验机对复合材料试样进行了拉伸试验,并通... 详细信息

为了实现高硬度和高耐磨模具自由曲面的高效光整加工,提出了一种以Lyocell短纤维增强气压砂轮基体的新方法,分析了Lyocell短纤维增强橡胶基复合材料的理论模型及气压砂轮结构模型。利用Instron试验机对复合材料试样进行了拉伸试验,并通过误差分析研究了其强度极限。对比分析了弹性模量的试验数值与理论数值,证明了剪滞模型预测气压砂轮基体弹性模量的准确性。对不同短纤维体积分数的气压砂轮光整加工时的压力变化与形变范围进行了仿真分析,验证了短纤维增强气压砂轮基体的可行性。分析了凸曲面与气压砂轮呈不同角度接触时的受力大小及加工面积,获得了理想的接触角度。通过对高硬度凸曲面的材料去除试验,证明了短纤维增强气压砂轮基体这一设想以及气压砂轮仿真试验的可行性。

关键词：短纤维增强气压砂轮基体剪滞模型拉伸强度弹性模量模具自由曲面

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短纤维增强型磁敏橡胶的力学性能试验研究

功能材料与器件学报 2014年第1期20卷 69-72页

作者：杨长春陈先忠游世辉九江学院电子工程学院江西九江332005 九江学院土木工程与城市建设学院江西九江332005

短纤维增强型磁敏橡胶材料是一种具有多功能的磁弹耦合复合材料,它是由磁性颗粒、短纤维、橡胶弹性材料组成,具有磁场可控的剪切模量,在外加磁场变化时可以实时控制刚度,可广泛地应用于振动主动控制。本文主要从实用的角度通过试验研究... 详细信息

短纤维增强型磁敏橡胶材料是一种具有多功能的磁弹耦合复合材料,它是由磁性颗粒、短纤维、橡胶弹性材料组成,具有磁场可控的剪切模量,在外加磁场变化时可以实时控制刚度,可广泛地应用于振动主动控制。本文主要从实用的角度通过试验研究颗粒成链结构化磁场强度、铁颗粒体积组分、短纤维组分以及应用环境对磁敏橡胶模量和损耗因子的影响,为基于天然橡胶短纤维增强型磁敏橡胶的器件设计和应用提供必要的参考。

关键词：天然橡胶短纤维增强损耗因子

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短纤维增强注塑制品力学性能预测

短纤维增强注塑制品力学性能预测

作者：董燕妮郑州大学

学位级别：硕士

短纤维增强注塑制品因其力学性能优良，制备工艺简单，在航空、航天、汽车、船舶等领域得到广泛应用。为了能够合理设计出符合生产使用需要的复合材料制品，本文将从细观力学的角度，对短纤维增强注塑制品的宏观力学性能及其预测模型进... 详细信息

短纤维增强注塑制品因其力学性能优良，制备工艺简单，在航空、航天、汽车、船舶等领域得到广泛应用。为了能够合理设计出符合生产使用需要的复合材料制品，本文将从细观力学的角度，对短纤维增强注塑制品的宏观力学性能及其预测模型进行研究对比。首先介绍了细观力学中的经典问题——Eshelby无限大基体的夹杂问题及等效夹杂理论。然后，从理论上分析了现有成熟的单向取向短纤维增强复合材料力学性能预测模型，对其计算结果进行对比发现，Tandon—Weng模型的计算结果更加准确的反映了复合材料力学性能与其各组分性能以及含量之间的量化关系。对于非单向取向(平面取向)的短纤维增强复合材料，目前常见的各类模流分析软件中预测其力学性能的方法是：首先计算出与纤维取向状态函数相对应的取向张量，再通过特征化求出取向张量的特征值以及特征值对应的特征张量，并利用Tandon—Weng模型的计算结果，对特征张量所表征取向方向上的正轴刚度转换成为在全局坐标下的偏轴刚度，利用加权求和即可解出复合材料的刚度矩阵。因为上述模型为了提高计算效率，将纤维取向方程进行了简化，因而必然导致一定的计算误差，本文将使用未经简化的层合板理论求解结果与现有简化模型的计算结果进行对比，来验证目前使用的简化模型计算结果的准确性。通过多个算例计算的结果对比，给出两种模型计算结果差异与复合材料各组分性能、含量以及纤维的长径比之间的变化规律。

关键词：短纤维增强细观力学层合板纤维取向张量

短纤维增强热塑性塑料纤维取向测量边缘提取方法

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短纤维增强热塑性塑料纤维取向测量边缘提取方法

作者：李雪娜郑州大学

学位级别：硕士

在注塑制品生产中，为了增强制品的性能，最常用的方法就是在聚合物基中添加短纤维如玻璃纤维、碳纤维(等)。纤维的存在将最终影响到制品的弹性模量、拉伸强度、热传导、导电性能以及光学性质等。纤维的尺寸是变化的，典型的注塑用短纤... 详细信息

在注塑制品生产中，为了增强制品的性能，最常用的方法就是在聚合物基中添加短纤维如玻璃纤维、碳纤维(等)。纤维的存在将最终影响到制品的弹性模量、拉伸强度、热传导、导电性能以及光学性质等。纤维的尺寸是变化的，典型的注塑用短纤维的直径0.01-0.02mm，长径比为10-50，单位体积含有10，000／mm3个取向的纤维。在注塑充填中，悬浮在熔体中的纤维由于受到变形流场的作用，将沿一定方向取向，并且取向会随着不同的位置和不同的时刻而发生变化。最终固化到制品中纤维取向处于一个复杂状态，从而导致力学性能的各向异性。因此，理解、测量纤维的取向行为，进而了解最终制品的性能具有非常重要的意义。流动诱导的纤维取向的描述主要有两种方法，一是基于取向概率分布函数，它给出了纤维沿所有方向取向概率，但需要巨大的计算量;另一种是基于取向分布函数的矩(即取向张量)来描述取向行为，通过求解取向张量的演化方程得到制件的取向分布。本论文针对短纤维增强塑料，首先利用Jeffery单纤维的动力学方程，解析研究了单个纤维在简单剪切流和拉伸流场中纤维的运动轨迹和取向行为，并主要采用取向张量的方法研究流动诱导的纤维取向，通过对纤维取向行为的理论研究，采用取向概率分布函数与取向矢量的内积构造取向张量，并讨论了取向分布函数和取向张量之间的关系。在此基础上，重点研究了二阶取向张量和四阶取向张量的性质，分析了不同取向状态下，取向张量的特征值，不变量的性质和特点。为下一步和图象处理结果相结合打下理论基础。同时，本文初步讨论了数字图象处理技术在纤维图象上(取向测量中)的应用。首先进行纤维图象增强处理。纤维图象增强主要采用灰度变换、图象平滑、图象锐化等方法。灰度变换调整改变纤维图象的灰度，突出了感兴趣的区域。采用有效的图象平滑方法对纤维图象进行平滑降噪处理，消除图象数字化和传输时所混入的噪声，提高了图象的视觉效果。利用图象锐化处理突出纤维的边缘信息，加强纤维的轮廓特征，以便于一些基本特征的提取，比较各种图象锐化方法处理纤维图象时的结果。在图象分割处理方面，对各种图象分割方法进行了较详细的综述，指出现有方法的实现原理与特点，着重研究了纤维图象的canny边缘分割方法，并有效地实现纤维的边缘提取。

关键词：短纤维增强纤维取向分布函数取向张量图象增强边缘检测

短纤维增强铝硅合金复合材料的组织与断口形貌分析

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兵器材料科学与工程 2002年第3期25卷 22-25页

作者：刘政刘小梅南方冶金学院江西赣州341000

研究了挤压铸造氧化铝短纤维增强铝硅合金复合材料的凝固组织和断口形貌。结果表明 ,在复合材料中纤维分布均匀 ,氧化铝纤维可作为硅相非自发形核的衬底 ;氧化铝纤维与铝合金基体之间的界面对材料性能影响很大。改善制备工艺应从控制界... 详细信息

研究了挤压铸造氧化铝短纤维增强铝硅合金复合材料的凝固组织和断口形貌。结果表明 ,在复合材料中纤维分布均匀 ,氧化铝纤维可作为硅相非自发形核的衬底 ;氧化铝纤维与铝合金基体之间的界面对材料性能影响很大。改善制备工艺应从控制界面反应和细化组织入手。

关键词：短纤维增强铝硅合金复合材料组织断口形貌氧化铝纤维

模压工艺制备短纤维增强C/C复合材料的研究

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宇航材料工艺 2004年第6期34卷 11-15页

作者：郭领军李贺军李克智张秀莲张守阳西北工业大学碳/碳复合材料省级工程技术研究中心西安710072

以模压工艺为主线,综述了短纤维增强C／C复合材料的制备、工艺特点及其组织和性能;介绍了国内外不连续纤维增强C／C复合材料性能的研究现状;提出了发展我国短纤维增强C／C复合材料急需解决的技术难题。

关键词： C/C复合材料短纤维增强连续纤维增强模压工艺制备性能工艺特点研究国内外

PEN短纤维增强PET复合材料的结构与性能研究

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塑料工业 2003年第3期31卷 41-44页

作者：周金帅李宏伟吴刚北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

通过在PET树脂中混入聚对苯二甲酸乙二脂 (PEN)短纤维 ,制备了聚萘二甲酸乙二酯 (PEN)增强PET复合材料。并以X射线衍射、DSC、扫描电镜、力学测试等手段分析了样品的结构、热学及力学性能。结果表明 :复合材料中的PET树脂呈无定型状态 ,... 详细信息

通过在PET树脂中混入聚对苯二甲酸乙二脂 (PEN)短纤维 ,制备了聚萘二甲酸乙二酯 (PEN)增强PET复合材料。并以X射线衍射、DSC、扫描电镜、力学测试等手段分析了样品的结构、热学及力学性能。结果表明 :复合材料中的PET树脂呈无定型状态 ,PEN纤维的加入使PET的冷结晶温度移向高温 ;此方法能够在一定程度上提高复合材料的断裂强度与初始模量 ,但可能由于复合材料中纤维含量较低 ,且与基体的粘结性能尚不理想 ,造成样品的力学性能随纤维含量和长度的变化规律并不明显。

关键词： PEN 短纤维增强 PET 结构性能研究聚萘二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯复合材料结晶

气膜润滑剪切机头及其在短纤维增强胶管中的应用

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橡胶工业 1997年第6期44卷 323-326页

作者：钱百年童玉清汪传生瞿雄伟北京化工大学

气膜润滑是挤出时在胶料和口型壁之间形成一层很薄的空气膜，不仅可以降低流动阻力，提高挤出量，同时也可降低挤出膨胀。在短纤维增强胶管挤出中可以通过内芯旋转使短纤维沿周向取向以提高爆破强度，但也因内芯旋转使挤出物扭转造成挤... 详细信息

气膜润滑是挤出时在胶料和口型壁之间形成一层很薄的空气膜，不仅可以降低流动阻力，提高挤出量，同时也可降低挤出膨胀。在短纤维增强胶管挤出中可以通过内芯旋转使短纤维沿周向取向以提高爆破强度，但也因内芯旋转使挤出物扭转造成挤出不稳定。利用气膜润滑技术设计制造的气膜润滑剪切机头，成功地解决了由于内芯旋转而产生的挤出扭转造成的挤出不稳定现象。通过流场分析计算，从理论上预测了利用气膜润滑消除物料旋转的可行性。介绍了用气膜润滑剪切机头制造短纤维增强胶管的实验结果。

关键词：气膜润滑剪切机头短纤维增强胶管橡胶