碳纤维复合材料蜂窝夹层结构侧压强度理论计算

本文对碳纤维复合材料蜂窝夹层结构侧压强度进行了理论计算，试验值在理论计算范围内。理论计算公式可供碳纤维复合材料夹层结构产品设计时应用。     

Nomex蜂窝夹层复合材料的成型工艺研究

针对Nomex蜂窝填充双马树脂基复合材料夹层结构在固化成型过程中易出现的蜂窝芯边缘塌陷问题进行研究。通过采用不同的成型工艺方法,以及对共固化工艺参数进行调整,研制出相应的双马来酰亚胺树脂基碳纤维/蜂窝夹层结构层板,并且对夹层结构的力学性能、内部质量以及平面拉伸性能进行测试。在此基础上分析了成型压力参数对夹层结构质量的影响。相关工艺试验表明蜂窝芯塌陷的原因主要是固化过程中蜂窝芯边缘的滑移引起的蜂窝局部失稳,通过采取分步成型、蜂窝先胶接后修型的方法能够有效地解决Nomex蜂窝夹层结构填充双马树脂基复合材料结构成型过程中的蜂窝芯塌陷问题。     

中温固化阻燃结构胶膜流变特性与蜂窝粘接性能

研究了用于蜂窝夹层结构粘接的阻燃结构胶膜的化学流变特性与蜂窝粘接性能。通过流变仪研究了胶膜固化过程中化学黏度的变化,考察了固化反应(温度、时间)、阻燃剂、增韧剂对体系化学流变特性的影响。分析了流变特性和胶瘤形成在蜂窝夹层结构粘接过程中的作用,并测试了蜂窝夹层结构的剥离和平面拉伸性能。结果表明:阻燃剂的加入使得体系100℃前的黏度有所升高,固化活性略有降低,最低黏度温度从112℃推迟到120℃;加入增韧剂后的胶黏剂的黏度显著提高,制备的阻燃胶膜最低黏度在50Pa.s左右,固化过程中具有适宜的流动性和胶瘤形状,固化后具有较高的滚筒剥离强度和平面拉伸强度。     

碳纤维复合材料蜂窝夹层结构侧压强度理论计算

碳纤维复合材料夹层结构的侧压强度,不同于玻璃钢夹层结构的侧压强度,往往由碳纤维复合材料的层间强度控制。本文分析了无 波纹度和有初波纹度的碳昨合蜂窝夹层结构侧压强度的理论计算公式,与试验结果比较衣初波纹度的理论计算公式更符合实际情况。     

蜂窝拼接对夹层结构整体强度和刚度影响研究

蜂窝夹层结构广泛应用于航空飞行器上，但由于受到蜂窝尺寸的限制，在夹层结构大部件中，需要利用膨胀胶膜对蜂窝拼缝进行粘接，从而形成完整的蜂窝结构。对典型的铝蒙皮蜂窝夹层结构，研究蜂窝有拼缝以及对拼缝粘接后对夹层结构强度和刚度的影响，按照ASTM C393标准对试样进行四点弯曲试验，试验结果表明，典型的铝蒙皮蜂窝夹层结构蜂窝3mm拼缝以及对拼缝粘接后对夹层结构的整体强度和刚度无影响，利用有限元仿真进一步确认了夹层结构在四点弯曲情况下应力分布情况以及蜂窝芯子的具体破坏位置，从试验和仿真分析结果表明，典型夹层结构的蜂窝的3mm拼缝以及对拼缝用膨胀胶膜粘接对夹层结构强度和刚度无影响，并可基于试验验证的有限元模型对其它面板形式的夹层结构进行可靠的强度仿真分析。     

一种玻纤/环氧-Nomex蜂窝夹层复合材料制备工艺与性能研究

以玻纤增强环氧预浸料、阻燃环氧结构胶膜和高密度Nomex蜂窝芯通过共固化工艺制备了夹层结构复合材料板,并对其进行了相关性能研究。通过分析预浸料蒙皮和胶膜中环氧树脂基体流变特性,以及研究共固化过程中的固化压力和升温制度对所制备夹层板力学性能的影响关系,制定出了适宜的复合材料成型工艺制度。结合上述研究成果,进一步对采用不同面重胶膜和铺层结构制备出的夹层板进行了性能测试,考核结果表明:胶膜用量的增加可以明显提高Nomex蜂窝夹层板的滚筒剥离强度和长梁弯曲性能,而对平面压缩性能影响较小,但会明显降低复合材料的整体阻燃和烟毒性能;此外,对称铺层结构的材料整体结构稳定性明显优于非对称铺层结构。     

玻璃钢蜂窝夹层结构支撑点的设计

本文研究了某地面雷达天线罩采用的含有预埋件的玻璃钢蜂窝夹层结构支撑点的强度，把含有三种不同形式支撑点的蜂窝夹层结构试件的强度进行了对比，讨论了支撑点的形式对结构强度的影响。     

J-133B（AE）室温固化结构胶黏剂体系

复合材料板、金属面板乃至装饰板材的复合夹层结构和蜂窝夹层结构在现代建筑和交通器材领域取得了广泛应用,实现这些结构的室温粘接具有成本和工艺上的优势。我院研制的J-133B（AE）结构胶黏剂就是可适用于这种粘接的室温固化胶黏剂系列。该胶黏剂体系中Ⅱ、Ⅲ型胶黏剂兼有良好的爬升性能和适宜的流淌性能,因而固化后上、下板与蜂窝芯间剥离强度一致,保证了试件的强度和可靠性,从而简化了固化工艺、提高了生产效率。论述了J-133B（AE）室温固化结构胶黏剂体系的固化使用条件、力学性能和耐久性。     

Nomex蜂窝夹层结构共固化技术及静态压缩力学性能研究

利用玻璃钢蒙皮和芳纶纸蜂窝,采用整体共固化的方式,对芳纶纸蜂窝夹层结构的一体化成型技术进行了研究,验证了蒙皮-蜂窝芯子-蒙皮(三明治结构)结构一体化成型的工艺可行性,并制备蜂窝夹层结构。通过比较夹层结构的粘接效果和面外静态稳定压缩测试,结合压缩应力-应变曲线,采用理论分析方法建立了夹层结构屈服强度本构方程。工艺试验和测试结果表明,采用玻璃钢蒙皮和芳纶纸蜂窝所制备的蜂窝夹层复合材料,蒙皮与蜂窝夹芯间胶接质量良好,弹性阶段面外静态稳定压缩强度达到5MPa,具备优异的层间和抗压性能,为其在相关领域的应用提供了一定理论基础。     

蜂窝预成型法制造蜂窝夹层结构件

采用蜂窝预成型方法制造了蜂窝A夹层结构制件,通过对外观、厚度、平拉强度和内部质量的检测,结果表明,蜂窝预成型方法能够有效地解决制件因成型压力过大而导致的蜂窝芯侧向塌陷问题,是一种非常有效的工艺方法。     

新型导电复合材料性能的研究

以石墨与环氧树脂为原料通过模压成型得到一种新型导电复合材料,考察了石墨粒径、环氧树脂含量及固化时间对导电复合材料性能的影响。试验结果表明,石墨粒径的减小有利于复合材料强度的提高;环氧树脂含量的增加使复合材料的强度明显提高,而导电性能却下降;并且探讨了复合材料性能随不同固化时间而变化的情况．得到了最佳固化时间。     

三维中空复合材料天线罩的有限元结构分析

某类型天线罩外形尺寸较大,减重要求高,三维中空复合材料可满足该类型天线罩透波和结构高强的要求。针对上述使用要求和实际工况,选择三维中空织物复合材料为主体结构,玻璃纤维增强环氧树脂复合材料为补强面层,制备三维中空结构天线罩,采用有限元分析软件建立三维中空结构天线罩的有限元模型,对该类型天线罩在使用工况下的刚度、强度和稳定性进行分析,其计算结果满足刚度、强度和稳定性的要求,并通过压力试验验证中空夹层天线罩的变形量与有限元分析结果保持一致,从而指导该天线罩的铺层设计、优化及材料的选用。     

复合材料夹层结构产品固化变形分析

本文讨论产生复合材料产品固化变形的主要原因是树脂收缩引起的各方向上不同的线膨胀系数具体分析了复合材料夹层结构的的固化变形，经技术上的改进解决了固化变形，以满足产品的设计要求。     

改性压实水泥抗压强度影响因素的研究

采用ＤＳＰ原理和压实技术相结合，掺加硅灰和ＣａＣＯ３等细颗粒矿物外加剂改变压实水泥材料基质。研究了成型压力、细粉掺量、养护制度等因素对压实水泥强度的影响。结果表明，掺加适量硅灰和提高成型压力可显著提高压实水泥的抗压强度，掺加ＣａＣＯ３对强度无明显影响；压实水泥存在最佳养护龄期，超过此龄期强度倒缩。     

先进拉挤工艺下工字梁固化温度场的二维数值模拟

碳纤维增强复合材料在固化成型过程中,其温度与固化度的变化历程具有强耦合关系,以含有非线性内热源的瞬态热传导方程为基础,利用有限容积法编写了计算程序,研究了以T300/环氧预浸料为材料的某复合材料工字形地板梁在先进拉挤工艺下的温度、固化度的变化历程。结果表明:该工字形地板梁在厚度为5.9 mm时,固化过程中的温度场和固化度场基本可以认为是均匀的,其厚度不会对固化质量产生较大影响;当该工字梁的厚度达到11 mm时,制件最高温度比模具温度高出了10.7℃,这时制件厚度已对制件的固化质量产生较大影响。     

先进树脂基复合材料高压微波固化工艺实验研究

先进树脂基复合材料在航空航天领域应用广泛,采用高效率、低能耗的微波固化工艺以获得令人满意的固化质量的构件,已逐渐引起学者们的关注。将高压引入树脂基复合材料的固化过程中,通过缺陷分析、显微金相、力学性能检测等手段,对先进树脂基复合材料的高压微波固化质量进行实验研究。结果表明,高压微波固化能有效实现树脂基复合材料的固化,与传统热压罐工艺相比,高压微波固化工艺可获得低孔隙、少缺陷、纤维/树脂界面结合较好的固化质量,拉伸强度提高4.82%,层间剪切强度提高10.32%。研究结果为复合材料高压微波固化技术的推广与应用提供了实验数据支撑。     

呋喃改性胺固化环氧树脂的耐强碱性研究

制备了一种新型的环氧树脂室温固化剂-呋喃改性胺,并用该固化剂固化E-51环氧树脂,研究了其浇铸体经108℃、25%的NaOH水溶液处理后,力学性能和电性能随碱煮时间的变化关系,并且采用扫描电镜表征了碱煮前后其复合材料拉伸断面形貌。结果表明,改性胺用量为24phr时,浇铸体的力学性能最优。碱煮150min以后,树脂固化物的力学性能变化比较小,拉伸强度、拉伸弹性模量和冲击强度的保留率分别为93.6%、87.1%和86.5%,绝缘性能有所下降,介电常数和介质损耗出现起伏性变化。     

高聚物夹层材料对减振复合钢板拉伸剪切性能的影响

高聚物夹层厚度为0.15mm的减振复合钢板拉伸剪切特性与高聚物本身的拉伸变形规律一致,其破坏形态为高聚物内聚破坏;高聚物夹层厚度为0.10mm的复合钢板具有较高的拉伸剪切强度,其破坏形态为钢板与高聚物夹层间的类似界面破坏。聚氨酯和氯丁橡胶改性酚醛树脂含有极性基团,用它们分别作夹层制成的复合钢板具有较高的拉伸剪切强度;增加钢板表面粗糙度,有利于提高钢板和高聚物间的结合力。