检索结果-南通市图书馆

单向纤维增强SiCf/SiC复合材料单轴拉伸损伤失效机制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料学报 2022年第9期39卷 4483-4497页

作者：刘波刘翠云马朝利北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

本文对纤维增强陶瓷基复合材料在单向载荷下的损伤失效机制进行了研究。根据常规的剪滞模型,引入库仑定律描述界面剪应力,根据能量平衡方法和断裂力学脱粘准则,计算了基体的稳态开裂应力和界面的脱粘长度。分析了不同剪滞模型下基体稳... 详细信息

本文对纤维增强陶瓷基复合材料在单向载荷下的损伤失效机制进行了研究。根据常规的剪滞模型,引入库仑定律描述界面剪应力,根据能量平衡方法和断裂力学脱粘准则,计算了基体的稳态开裂应力和界面的脱粘长度。分析了不同剪滞模型下基体稳态开裂应力的区别和适用范围,讨论了界面剪应力、界面摩擦系数、界面脱粘能、纤维体积分数等对基体稳态开裂应力的影响。采用剪滞模型描述纤维增强陶瓷基复合材料在损伤后的细观结构应力场,根据基体裂纹随机演化方法确定基体裂纹的间距,根据断裂力学脱粘准则描述界面的脱粘行为,将剪滞模型和损伤模型结合预测了单向纤维增强陶瓷基复合材料在单轴载荷下的应力-应变曲线,讨论了各因素对应力-应变曲线的影响。

关键词：陶瓷基复合材料连续纤维增强剪滞模型纤维脱粘基体裂纹

增强纤维对连续纤维增强铝基复合材料界面和力学性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国有色金属学报 2019年第10期29卷 2245-2254页

作者：胡银生余欢徐志锋聂明明徐燕杰姚菁南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室

选用M40J碳纤维、KD-Ⅱ型碳化硅纤维和Nextel610型氧化铝纤维为增强体材料,采用真空压力浸渗法制备纤维单向排布,基体合金为ZL301的连续纤维增强铝基复合材料,研究增强纤维对复合材料致密度、界面及力学性能的影响。结果表明:增强纤维... 详细信息

选用M40J碳纤维、KD-Ⅱ型碳化硅纤维和Nextel610型氧化铝纤维为增强体材料,采用真空压力浸渗法制备纤维单向排布,基体合金为ZL301的连续纤维增强铝基复合材料,研究增强纤维对复合材料致密度、界面及力学性能的影响。结果表明:增强纤维对复合材料的致密度有着明显影响,Cf/Al复合材料的致密度最大,达到99.9%,密度最小,仅为2.248g/cm^3,且其纤维排布均匀,组织缺陷最少;不同增强纤维与基体会发生不同程度的界面反应,最后表现为不同的纤维损伤程度,界面层厚度和界面相的大小,Al2O3f/Al复合材料未发现明显界面层,SiCf/Al复合材料和Cf/Al复合材料的界面层厚度分别为275.3 nm和327.4 nm,界面上都发现有短棒状的Al4C3相;SiCf/Al,Cf/Al和Al2O3f/Al复合材料的拉伸强度分别为780.3 MPa,670.2 MPa和587 MPa,组织缺陷、纤维损伤和界面结合强度是影响复合材料强度的主要因素。

关键词：增强纤维连续纤维增强铝基复合材料真空压力浸渗界面力学性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

五轴连续纤维3D打印机及其数控系统开发

航空制造技术 2022年第6期65卷 68-75页

作者：段嘉奇郝明晖秦若森张鹏富宏亚哈尔滨工业大学哈尔滨150001

为了解决传统三轴连续纤维3D打印复杂轨迹精确成型困难的问题,设计搭建了五轴连续纤维3D打印机,该3D打印机具有5个联动轴(XYZBC)以及1个树脂螺杆挤出装置辅助轴。针对典型的3D打印控制方案存在可联动轴数少、可扩展性差、实时性差等问题... 详细信息

为了解决传统三轴连续纤维3D打印复杂轨迹精确成型困难的问题,设计搭建了五轴连续纤维3D打印机,该3D打印机具有5个联动轴(XYZBC)以及1个树脂螺杆挤出装置辅助轴。针对典型的3D打印控制方案存在可联动轴数少、可扩展性差、实时性差等问题,对全软件型开放式数控系统进行了研究,并将其应用于连续纤维增材制造领域。基于开源数控平台LinuxCNC及EtherCAT工业以太网设计开发了面向五轴连续纤维3D打印机的全软件型开放式数控系统。通过优化RT–Preempt实时内核、开发集成IgH–EtherCAT的HAL模块,完成五轴联动控制,并将螺杆挤出轴作为主轴以实现其转速的精准控制。经测试,用户层与内核层调度最大抖动控制在5μs以内,集成EtherCAT的数控系统最大抖动连续纤维3D打印系统方案的可行性。

关键词：连续纤维增强树脂基复合材料 3D打印 LinuxCNC EtherCAT RT–Preempt

连续纤维增强复合材料3D打印轻量化应用研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

连续纤维增强复合材料3D打印轻量化应用研究

第18届全国特种加工学术会议

作者：侯章浩田小永西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

连续纤维增强复合材料轻质结构因其具有高比强度、高比模量、可设计性强等优点,被广泛应用于航天航空、汽车等领域。然而传统连续纤维复合材料制造工艺大多需要模具,具有过程复杂、周期长和生产成本高等缺点,限制了连续纤维复合材料轻... 详细信息

连续纤维增强复合材料轻质结构因其具有高比强度、高比模量、可设计性强等优点,被广泛应用于航天航空、汽车等领域。然而传统连续纤维复合材料制造工艺大多需要模具,具有过程复杂、周期长和生产成本高等缺点,限制了连续纤维复合材料轻质结构的应用与发展。连续纤维增强复合材料3D打印是一种先进的复合材料成形工艺,为连续纤维复合材料轻质结构的快速无模制造提供了可能。开展了基于连续纤维增强复合材料3D打印的高性能复合材料轻质结构一体化制造方法研究。轻质夹层结构最常见的失效形式是面板与芯材剥离,为了提高轻质结构整体的力学性能,解决复杂形状轻质结构的成形问题,提出了复杂芯材一体化成形方法和面板-芯材集成制造策略。利用热塑性树脂加热熔融、冷却固化特点,实现"十字交叉"复合材料芯材结构的一体化制造;采用内嵌搭接方法实现了面板与芯材的结构集成制造,使得芯材与面板紧密咬合。研究了工艺参数和结构参数对3D打印连续纤维增强复合材料轻质结构平压性能的影响。通过实验发现轻质波纹结构的抗压强度与抗压模量随着分层厚度的增加而不断减小,抗压强度最大可达12.7 MPa。系统研究了3D打印复合材料波纹结构的平压性能响应过程,揭示了其失效机理。在平压载荷作用下,主要失效模式是结构的弹性屈曲、塑性变形以及波纹结构的破坏。分析了分层厚度对纤维含量和芯子密度的影响,发现纤维含量和芯子密度随着分层厚度的增加均呈递减趋势。为了确定三者之间的联系,对结构的比强度与分层厚度的关系进行了分析,当结构的纤维含量从2%增加到10%时,结构的平均比强度从18kN·m/kg升高到28 kN·m/kg。因此可得到纤维含量对结构的抗压性能起主要作用。由于结构的密度、纤维含量与打印层厚有直接关系,所以通过控制分层厚度可以调控结构的抗压强度和抗压模量。利用所提的高性能连续纤维复合材料轻质结构的一体化制造方法制备了多种复杂构型轻质结构,每一个制件均在一个工序里完成制备。这将极大的拓展轻质结构的结构形式,减少设计开发成本,为连续纤维增强复合材料轻质结构的发展与应用提供了一个全新的技术手段。当然,目前复合材料轻质结构3D打印工艺还存在一些如高性能轻质结构的结构形式、复合材料的材料体系、路径规划算法等关键问题,仍有待进一步深入研究。

关键词： 3D打印连续纤维增强复合材料轻质结构

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

连续纤维增强聚烯烃仿竹管材的研究

连续纤维增强聚烯烃仿竹管材的研究

作者：李丽平山东理工大学

学位级别：硕士

本文设计了一种新型的连续纤维增强热塑性管材的成型机头，并采用自行组装的成型加工流水线，以抗冲共聚聚丙烯（IPC）、高密度聚乙烯（HDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）和玻璃纤维等为原料，制备了连续纤维增强聚烯烃仿竹管材。仿竹... 详细信息

本文设计了一种新型的连续纤维增强热塑性管材的成型机头，并采用自行组装的成型加工流水线，以抗冲共聚聚丙烯（IPC）、高密度聚乙烯（HDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）和玻璃纤维等为原料，制备了连续纤维增强聚烯烃仿竹管材。仿竹管的纤维与管材轴向平行，沿周向分布、浸渍在树脂中。通过观察管材的毛细管虹吸现象，以及采用微型显微镜观察仿竹管材的横切面形态，评定管材中纤维的浸渍与分布情况，并分析工艺条件对纤维浸渍的影响。同时，对管材的弯曲性能、环刚度和管刚度进行了测试，进一步研究了工艺条件对管材力学性能的影响。拟合了仿竹管的弯曲应力-应变曲线，并得到曲线方程。对纤维增强管材毛细管现象的研究表明，分散辊的使用，起到了预分散的作用，提高了树脂对纤维的浸渍效果。树脂的流动性与机头一定范围内的温度有关，温度升高，树脂黏度降低，流动性提高，使纤维浸渍效果变好。但过高的温度不利于机头内压力的形成，从而影响树脂对纤维的浸润，使纤维的浸渍效果变差。当机头温度在190～230℃范围内时，机头温度分别为230℃、210℃和190℃时连续玻璃纤维增强IPC（CGF/IPC）、连续玻璃纤维增强HDPE（CGF/HDPE）及连续玻璃纤维增强LLDPE（CGF/LLDPE）管材的纤维浸渍效果最好。从整体来看，CGF/IPC管的纤维浸渍最好，CGF/HDPE管次之，CGF/LLDPE管最差，这与其基体树脂的结构有很大关系。力学性能测试结果表明，分散辊的使用提高了仿竹管的力学性能，使CGF/IPC管的弯曲强度、环刚度及管刚度都有所上升。管材的力学性能随分散辊预热温度的升高先增大后减小，当分散辊预热温度为200℃时呈现最大值。机头温度对管材的力学性能影响很大。当机头温度在190～230℃范围内时，CGF/IPC管的力学性能随温度的升高呈上升趋势，CGF/HDPE管的力学性能随温度的升高先上升后下降，而CGF/LLDPE管的力学性能呈下降趋势。从基体树脂分析，力学性能CGF/HDPE管＞CGF/IPC管＞CGF/LLDPE管，这主要与其机体树脂的性能有关。采用微型显微镜对管材横切面形态进行观察，进一步验证了分散辊、机头温度、不同树脂对纤维浸渍的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）对CGF/IPC管和CGF/LLDPE管进行观察，得CGF/IPC的界面粘结效果明显优于CGF/LLDPE管。对管材的弯曲应力-应变曲线拟合，分析结果得CGF/IPC管材抵抗形变的能力随机头温度的升高而增大，CGF/HDPE管材抵抗形变的能力在机头温度为210℃最好，而CGF/LLDPE管材抵抗形变的能力随机头温度升高而下降。且CGF/HDPE管材因其基体树脂自身的性能优异，具有最好的抗形变能力。

关键词：连续纤维增强聚烯烃仿竹管材应力-应变分析

连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用

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

航空制造技术 2014年第6期57卷 10-13页

作者：王鸣董志国张晓越姚博中航工业沈阳发动机设计研究所

本研究通过对国外连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的分析,结合航空发动机设计对于复合材料构件的使用要求,从发动机材料工程化应用的角度,提出国内连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料研究中还需要解决的问题,并且提出相应的建议。

关键词：碳化硅陶瓷基复合材料航空发动机设计连续纤维增强应用复合材料构件发动机材料工程化

FDM技术制备连续纤维增强热塑性复合材料研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

塑料工业 2019年第9期47卷 5-9页

作者：崔永辉贾明印薛平蒋金云蔡建臣北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029 衢州学院浙江衢州324000 浙江锴睿新材料科技有限公司浙江衢州324022

以熔融沉积成型法(FDM)为代表的3D打印技术越来越多的被用于制备纤维增强热塑性复合材料,以连续纤维为增强体更是近年来的研究热点。介绍了国内外对3D打印连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPC)的研究进展,重点论述了3D打印CFRTPC的一步... 详细信息

以熔融沉积成型法(FDM)为代表的3D打印技术越来越多的被用于制备纤维增强热塑性复合材料,以连续纤维为增强体更是近年来的研究热点。介绍了国内外对3D打印连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPC)的研究进展,重点论述了3D打印CFRTPC的一步法和两步法工艺,介绍这两种工艺方法的成型原理及优缺点,讨论了CFRTPC的界面改善、健康检测、回收利用问题,并对其工业化应用和发展前景进行了展望。

关键词：三维打印熔融沉积成型法连续纤维增强复合材料

熔融沉积成型连续碳纤维增强尼龙蜂窝芯材的压缩特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

上海航天（中英文） 2020年第3期37卷 32-37,44页

作者：孙靖王旭琴柳玉文刘正武赵凯上海航天设备制造总厂有限公司上海200245

采用熔融沉积成型方法成形了连续碳纤维增强尼龙复合材料蜂窝芯材,并对不同测试方向的静态单轴压缩特性进行了表征分析,着重关注不同测试方向熔融沉积成形蜂窝芯材平面静态压缩破碎行为和能量吸收行为,并与纯聚合物基体进行对比。结果表... 详细信息

采用熔融沉积成型方法成形了连续碳纤维增强尼龙复合材料蜂窝芯材,并对不同测试方向的静态单轴压缩特性进行了表征分析,着重关注不同测试方向熔融沉积成形蜂窝芯材平面静态压缩破碎行为和能量吸收行为,并与纯聚合物基体进行对比。结果表明:X1方向的压缩平台区域的力-位移曲线更加平滑稳定,且载荷值稍高于X2方向,因此X1方向更适用于能量吸收应用;此外,连续纤维的增强作用可使蜂窝芯材的平台载荷值得到明显提升。研究结果为连续纤维增强聚合物复合材料的空间增材制造提供理论基础。

关键词：熔融沉积成型连续纤维增强蜂窝芯材单轴静态压缩

炭黑&耐高温磁粉/PI树脂基吸波复合材料的制备和性能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

现代盐化工 2023年第3期50卷 23-26页

作者：陈继博黄大庆周卓辉胡悦纵统中国航发北京航空材料研究院北京100095

以聚酰亚胺(PI)树脂为基体、连续玻璃纤维为增强体、耐高温磁粉掺杂炭黑(CB)为吸收剂,采用预浸料-热压工艺制备了吸收剂配料比不同和填料比不同的PI树脂基结构吸波复合材料层合板,测试并探究了不同CB质量分数和不同填料比对复合材料吸... 详细信息

以聚酰亚胺(PI)树脂为基体、连续玻璃纤维为增强体、耐高温磁粉掺杂炭黑(CB)为吸收剂,采用预浸料-热压工艺制备了吸收剂配料比不同和填料比不同的PI树脂基结构吸波复合材料层合板,测试并探究了不同CB质量分数和不同填料比对复合材料吸波性能与力学性能的影响。结果表明,当树脂和填料比为1∶1、CB质量分数为3.0%时,复合材料在常温和高温下的吸波性能最好,不超过﹣10.000 dB时的有效带宽分别为3.030 GHz和1.690 GHz;添加一定量的CB可以提高复合材料的吸波性能和力学性能,但过多的CB对复合材料性能的提升作用很小甚至有所减弱;当CB质量分数为5.0%时,复合材料在350℃下的高温弯曲强度保持率为65.8%、层间剪切强度保持率为65.3%,具有较好的耐热性能和力学性能。

关键词：聚酰亚胺结构吸波连续纤维增强高温吸波性能