复合材料声呐导流罩铺层的遗传算法优化设计

以复合材料力学经典层合板理论为基础,利用MATLAB编程联合ANSYS有限元分析,建立了复合材料声呐导流罩铺层结构优化平台。首先对单向载荷下的层合板铺层结构进行优化,并和实验结果相比较,验证了该优化平台的有效性。结果表明,优化后的层合板强度有了较大提高。在此基础之上,根据水下实际载荷工况,对声呐导流罩的铺层进行了优化设计,并利用ANSYS有限元分析对优化后的铺层进行应力应变分析。结果表明,声呐导流罩强度性能显著提高,实现了声呐导流罩铺层的优化设计。     

基于3D打印的三维短纤维增强复合材料强度预测分析

针对目前短纤维增强树脂基复合材料强度仍以实验和二维平面预测为主,提出一种能真实反映纤维空间结构的三维短纤维增强复合材料强度预测模型.基于概率方法修正"混合律模型"对临界区域内纤维的作用进行详细的理论公式推导,建立基于纤维取向、长度和体积分数等因素的三维短纤维增强复合材料强度预测模型.以短碳纤维增强尼龙复合材料为例进行强...     

正交各向异性易碎复合材料层合板的设计与试验研究

提出一种新型正交各向异性易碎复合材料结构,利用单向连续纤维板具有纵向拉伸强度高而横向易于被撕裂的特点,在制备好的单向板上垂直于纤维方向预制刻槽,然后将单向板正交复合而制备成正交各向异性易碎复合材料层合板,并对这种层合板作了承压试验与冲击试验.结果表明,所设计并制备的正交各向异性易碎复合材料层合板试样可承受一定的均布载荷...     

拓扑互锁易碎复合材料隔水罩的设计与试验研究

导弹发射筒盖与导弹弹体之间的隔水罩必须具备足够的强度和刚度以抵抗海水进筒时的冲击力和进筒后的压力,而在导弹射出筒前的瞬间隔水罩必须能够在外加触发条件下自行碎裂,使导弹顺利通过。为实现这一工作机制,采用拓扑互锁原理和有限元方法设计了拓扑互锁易碎复合材料隔水罩,并根据相似理论制作了隔水罩模型。试验表明,所设计的拓扑互锁结构满足承压要求;当在反向施加一较小冲击力时,承载层各子构件的拓扑互锁约束被解除,互锁功能消失,使结构完成触发碎裂。有限元分析结果与试验结果基本吻合。     

新型复合材料工程应用国际讨论会论文题录

1.高性能复合材料的工艺科学问题 2.高性能聚合物复合结构的工艺 3.使用生物聚合物复合材料使皮肤和神经局部复原 4.医用复合材料 5.天然结构复合材料 6.纤维素短纤维增强橡胶复合材料的力学性能 7.医用复杂几何形状的复合材料     

短纤维对橡胶发泡复合材料增强机理的细观分析

分别制备未增强的橡胶发泡体、未处理短纤维增强的橡胶发泡体和预处理短纤维增强的橡胶发泡体,考察气体泡孔和短纤维在橡胶发泡复合体中的微观形态,细观分析短纤维对橡胶发泡复合材料拉伸行为和压缩行为过程各阶段的增强机理。结果表明:气体泡孔在3种发泡复合材料基体中分布均匀,模压工艺使得短纤维在基体中呈现为平面分布,未处理短纤维周围有气泡包围,而预处理短纤维与橡胶间粘合良好;短纤维能有效地提高发泡复合材料在初始阶段的拉伸模量和100%定伸应力,特别是预处理短纤维表面与橡胶之间具有良好的粘合,有利于传递应力,限制橡胶基体的变形,而对拉伸强度却影响不大。在压缩弹性阶段,由于主要承载的泡壁中纤维呈平面取向,短纤维对压缩模量影响不大,但能有效地限制橡胶发泡复合材料在后屈曲阶段的压缩变形,提高其在高应变下的压缩强度,预处理短纤维增强效果明显高于未处理短纤维。     

注射成型短玻纤增强PP微观结构及力学性能研究

测定了注射成型短玻璃纤维增强聚丙烯的微观结构及有效拉伸弹性模量,定量分析了微观结构对材料力学性能的影响,测定了纤维长度分布及取向分布.采用Mori-Tanaka模型计算了单取向短纤维增强复合材料的拉伸弹性模量,采用取向平均法计算了具有任意平面取向的单层板材料弹性常数,运用层合板理论计算了短纤维增强复合材料的整体有效拉伸弹性模量,实验对比证明,这种方法是有效的.     

短纤维/橡胶发泡复合材料的微观结构及拉伸破坏机理

对锦纶短纤维增强的NR发泡材料的微观结构及拉伸破坏行为进行了研究，并分析了其破坏机理。采用未处理短纤维增强的NR发泡材料中短纤维成为泡孔的成核点，并大部分悬空在泡孔中，拉伸破坏时泡壁与短纤维结合处容易出现应力集中，成为裂纹的起始点，失效时短纤维大部分被抽出；预处理短纤维能与橡胶基体之间产生良好的粘合，从而处于橡胶基体中。其短纤维增强的NR发泡体拉伸产生的裂纹扩展时遇到纤维，纤维能起到承载应力、使应力转向、阻止裂纹扩展的作用，一定程度上改善了复合材料的拉伸强度等物理性。     

异形有机短纤维增强环氧树脂复合材料拉伸性能的研究

本文考察了纤维形态对异形有机短纤维增强环氧树脂复合材料光弹性能和拉伸性能的影响。结果表明，与平直短纤维复合材料相比，在环氧基体中加入凸端或竹节状的聚酰胺短纤维，不仅可以改变复合材料中的应力分析，有利于纤维末端的应力传递，而且能够提高短纤维复合材料的拉伸强度。     

短纤维增强半开式离心泵叶轮的解析法

本文用解析法对轮盘与叶片分别由不同的短纤维增强复合材料制成的半开式离心泵叶轮进行了分析。为了反映叶片不到轮毂的实际结构形式,本文将叶轮划分为两个不同的区域进行分析,得到了该叶轮的解析解,从而为短纤维增强复合材料半开式离心泵叶轮的设计、强度与刚度的校核提供了一种简易的方法。     

碳纤维/铝粉/双马来酰亚胺复合材料的工艺研究

采用对辊挤塑机制备短碳纤维/铝粉/双马来酰亚胺(BMI)树脂基复合材料,用扫描电镜(SEM)对材料断口、纤维分布进行了分析,测试了材料的冲击、弯曲性能。结果表明:在材料中,对辊混料的时间对纤维平均长度及分布没有太大的影响,碳纤维、铝粉的加入及后固化处理都使材料的力学性能得到提高。     

芳纶短纤维增强天然橡胶复合材料性能研究

研究添加不同用量的芳纶短纤维/天然橡胶(NR)复合材料的性能。结果表明,NR复合材料的性能随着芳纶短纤维用量的增大先提高再下降;添加2份芳纶短纤维时复合材料的物理性能较好,磨耗性能也较优;添加芳纶短纤维能够使复合材料的抗湿滑性能变好,滚动阻力增大,导热性降低。     

麻纤维/玻璃纤维混杂增强聚丙烯复合材料的性能研究

采用新的混杂复合工艺,将不同形式的玻璃纤维、剑麻纤维、玻璃纤维毡与黄麻纤维毡用不同的混杂方式（Ⅰ层内,Ⅱ夹芯）混杂增强聚丙烯.研究结果表明,在强度和刚性得到明显改善的同时,冲击韧性得到了大幅度的提升,而且短纤维层内混杂和连续纤维夹芯混杂呈现出不同的特点,不同的铺层设计导致力学性能有明显差异.通过对材料断面的电镜分析看出,用短玻璃纤维和麻纤维毡混杂增强聚丙烯时,冲击破坏过程以界面脱黏为主,而用玻璃纤维毡和麻纤维毡混杂增强时,破坏断面中玻璃纤维存在大量的拔出现象.利用混杂效应理论公式计算了混杂效应系数,并和实测值进行了比较.     

高纤维含量的短切碳纤维增强尼龙流变行为研究

以40%高纤维含量的短切碳纤维增强尼龙(PA66/SCF(40%))复合材料为研究对象,采用高压毛细管流变仪对其挤出料粒进行稳态流变试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察其注塑试样拉伸断面表观形貌,深入研究了高纤维含量下短切碳纤维增强尼龙的流变行为。结果表明,随着表观剪切速率增加,材料挤出过程中总压力降不断增加;随着温度增加,总压力降逐渐减小;PA66/SCF(40%)复合材料为假塑性流体,存在剪切变稀行为,在较高剪切速率下,纤维沿流动方向发生取向;材料挤出胀大比与弹性回复有关,挤出胀大比随剪切速率增加而增加,随温度增加而减小。     

直接成纤法芳纶－Ⅱ短纤维形态和性能的研究

利用聚对苯二甲酰对苯二胺（芳纶－Ⅱ树脂）的聚合物凝胶,在聚合的环境下就地直接成纤的方法制备了芳纶－Ⅱ短纤维。研究了在直接成纤法中,芳纶－Ⅱ树脂的对数比浓粘度（η＿（ｉｎｂ））与所制备的短纤维的长度和长径比之间的关系;建立了用短纤维一环氧树脂复合材料的性能表征短纤维性能的方法。在此基础上进一步研究了短纤维的长度和长径比对其性能的影响．结果表明,利用直接成纤法,由η＿（ｉｎｈ）≥３．５ｄＬ／ｇ的聚合物凝胶可以制备性能较好、适用于复合材料应用的芳纶－Ⅱ短纤维。     

纤维增强复合材料小试造粒中纤维含量快速调试方法

提出了纤维增强复合材料小试造粒中纤维含量快速调试的方法,能够在很短时间内将纤维增强复合材料的纤维含量变化控制在±1%的误差范围之内,特别适用于未装备失重称的机台以及小批量生产的情况;评价了采用该方法后对于材料性能稳定性的影响,以及在零件试验失效分析中的作用。     

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的冲击特性研究

采用片状层压工艺制备了短切剑麻纤维(SF)／聚丙烯(PP)复合材料，用高级仪器化摆锤冲击试验机对复合材料的冲击过程进行了全面分析，并借助扫描电子显微镜对复合材料的冲击破坏断口进行观察。结果表明：当SF的长度为20mm、wpp=30％时，SF对PP的增韧效果最好。采用短切SF增强PP基体，可使复合材料断裂过程吸收的能量增加，裂纹扩展缓慢，断裂后期吸收能量增大。     

Processability of LCP‐nylon‐glass hybrid composites

A hybrid composite consisting of rubber toughened nylon 6,6, short glass fibers and thermotropic LCP was investigated by varying the content of LCP. It was found that a hybrid composite offered better processability over the glass fiber reinforced polymers alone. The total torque in melt mixing increased with short glass fiber addition but decreased with an increase in LCP content. The thermal stability of the glass fiber reinforced composite was improved by blending with LCP. However, a minimum of 15 wt% LCP was required to realize reinforcement effect from the hybrid composite. The fracture morphology was examined using SEM techniques. Some LCP fibrils could be observed on the tensile fracture surface.