基于ABAQUS的某国六碳罐爆破失效及优化分析

碳罐作为汽车燃油蒸发控制系统的核心零部件,其设计直接影响到污染物排放试验是否合格。承压爆破性能不仅影响碳罐的吸附能力,更直接关系到碳罐能否安全、稳定的工作。本文以一款国六塑料碳罐为研究对象,分析了其爆破失效的原因,提出了结构优化方案,并借助ABAQUS软件进行了验证,最终满足爆破试验要求。     

纳米SiO2对EP／国产芳纶Ⅲ纤维复合材料性能的影响

选择纳米SiO2作为增强材料改性环氧树脂(EP)基体,与国产芳纶Ⅲ纤维缠绕成复合材料。研究了不同含量的纳米SiO2对EP基体拉伸性能和冲击性能的影响;通过NOL环复合材料剪切强度测试和纤维缠绕Φ150mm容器水压爆破实验,研究了不同含量纳米SiO2对EP/国产芳纶Ⅲ纤维复合材料层间剪切强度和纤维强度转化率的影响。结果表明,EP基体中纳米SiO2质量分数为3%时,对基体拉伸和冲击性能均有显著改善,拉伸强度和冲击强度分别提高28.8%和22.6%,EP/国产芳纶Ⅲ纤维复合材料的层间剪切强度达到最大值,比未改性配方高出约56.8%;Φ150mm容器水压爆破结果表明,纳米SiO的加入使纤维强度转化率平均提高7%以上。     

焊料特性对反应烧结碳化硅陶瓷焊接的影响

以石油焦和碳化硅为主要原料,按照焊料碳密度的理论计算公式设计焊料碳含量,运用反应成型连接法焊接反应烧结碳化硅陶瓷.探讨了焊料的固相体积含量、碳密度对焊缝显微结构与性能的影响.通过对焊缝金相显微结构的分析,结合计算机图形处理软件计算出焊缝的烧结密度.研究表明:碳密度为0.85～0.88 g/cm3,固相体积含量达到53%以上,流动性好的焊料焊接时焊缝干燥收缩率低,烧结后焊接性能好.焊缝最高强度可达(465±10)MPa以上,超过基体强度,断裂发生在基体处,对应焊缝的计算烧结密度为(3.11±0.01)g/cm3.     

炭基体结构状态对C/C复合材料抗烧蚀性能的影响

碳基体在C／C复合材料的组成中占有很大的比重，因此炭基体不同的结构状态往往对C／C复合材料的各项性能有显著的影响。本文利用不同的原料和加工工艺制备出了三种具有不同炭基体的C／C复合材料，这三种碳基体分别是热解炭，沥青炭以及解热炭－树脂炭混合炭基体。对这三种材料多项性能的测试结果表明，炭基体的结构状态如石墨化度，炭片层结构的取向度的不同对C／C复合材料的各项性能均有显著的影响；基本趋势是C／C材料的石墨化度越高，材料的导电性能，导热性能以及抗烧蚀性能越好，压缩强度越低。三种炭基体中沥青炭基体沿纤维轴向的取向度最低，其抗烧蚀性能最差。     

用于预制舱的玻璃纤维混凝土弹性模量与本构关系研究

为满足标准配送式变电站对二次设备预制舱原材料的性能要求,对硅酸盐水泥基玻璃纤维混凝土和硫铝酸盐基玻璃纤维混凝土的弹性模量和本构关系进行了研究.实验采取两种不同基材GRC材料的9种配合比,考虑水灰比、胶砂比、玻璃纤维掺量等三种对GRC材料性能影响明显的参数,对比了不同配合比下GRC材料的性能表现.实验结果显示,对于硅酸盐水泥GRC材料,提高水灰比会导致其抗压强度降低;而对于硫铝酸盐GRC材料,适当提高水灰比会减少纤维引入的缺陷,一定程度上提高抗压强度.GRC材料弹性模量主要受水灰比的影响,与之呈负相关;GRC材料受弯时,基体强度较高的GRC材料整体强度更高,但破坏速度更快;基体强度较低时整体强度也略有下降,但破坏速度更平缓;硫铝酸盐水泥GRC材料的破坏速度均小于硅酸盐水泥GRC材料.     

芳基乙炔聚合物复合材料的高温性能

芳基乙炔聚合物具有优良的耐热性能，可作为热防护材料的基体树脂；后处理温度和树脂含量对芳基乙炔／碳复合材料的强度有明显影响，后处理温度升高，材料的力学性能下降，树脂含量在30％左右时，复合材料具有较好的力学性能；芳基乙炔／碳复合材料在2加cc的强度保留率高达95％以上，优于目前所使用的各类耐热材料。     

新型三维多层管状编织复合材料的制备及压缩性能研究

本文采用针织和编织相结合的工艺制备了一种新型三维多层管状编织复合材料,研究了该结构材料的轴向及径向压缩性能,探讨了影响材料压缩性能的因素。结果表明,三维管状编织复合材料受到轴向和径向压缩作用力时,其载荷位移曲线规律一致,均表现为"先增加后下降"的趋势,且这种材料线性粘弹性显著,抗压性能优良;轴纱的加入,使得结构材料的轴向承压能力增强,而径向承压能力下降。本文研究结果对于该类结构材料的设计与应用具有极好的指导作用。     

超声波焊接技术在继电器塑料壳体连接中的应用

在简述了超声波焊接技术基本理论的基础上,分析了超声波焊接技术的优越性。对于继电器壳体和基座焊接而言,焊接的强度是影响其使用性能的主要因素。以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为继电器壳体材料,聚碳酸酯(PC)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为基座材料,制备相应材料试件并进行焊接试验,分析了焊接时间、超声波振幅、延迟时间和保压时间对焊接强度的影响,并获得了异种材料焊接的最佳工艺参数。结果表明,随着焊接时间的增加,试件所能承受的最大拉力表现为先升高后下降的趋势;超声波振幅越大,焊接强度越高;延迟时间和保压时间对焊接强度的影响较小,几乎可以忽略。根据试验获得的最佳工艺参数,设计了继电器壳体焊接区域结构。焊接后继电器壳体与基座连接强度和密封性能良好,工艺稳定性可以满足生产要求。     

缝合工艺在碳/碳复合材料的应用

研究了不同缝合间距和不同碳布对碳/碳缝合复合材料力学性能的影响.结果 表明:在相同缝合间距下,缝合预制体的单元层厚度越薄,其碳/碳复合材料的综合性能越优异,且相比单元层性能,单元层厚度对其碳/碳复合材料的性能影响更显著;随着缝合间距变小,碳/碳复合材料拉伸强度整体呈现下降趋势,且降低幅度均增大,弯曲强度和层间强度呈现增加趋势,且增加幅度均增大.     

硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯的力学性能

采用硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强聚丙烯,研究了硅灰石的含量,玻璃纤维毡的面密度、基体树脂的性质及界面改性等对材料力学性能的影响。结果表明：采用硅灰石与连续玻璃纤维毡组合增强,可提高复合材料的拉伸、弯曲强度及模量,但过高的硅灰石含量,会导致拉伸及弯曲强度下降,材料的力学性能随着所用玻璃纤维毡面密度的增大而显著提高,采用偶联剂对硅灰石进行处理及在基体聚丙烯中添加功能化聚丙烯,可改善界面结合、提高材料性能,随着功能化聚丙烯含量的增加,材料的拉伸、弯曲强度及模量有所提高,但含量过高时,会引起材料冲击强度的下降;组合增强材料的性能与基体树脂本身的力学性能密切相关,同时还受基体树脂熔体流动性的影响。     

短切玻璃纤维毡增强不饱和聚酯树脂复合材料的性能研究

以不饱和聚酯为基体,以玻璃纤维毡为增强材料,加入促进剂、固化剂等添加剂,通过常温固化得到其板材,然后对其拉伸强度、冲击强度等性能进行测试,研究各种成分不同配比对材料力学性能的影响。结果表明以无碱玻璃纤维毡为增强材料,不饱和聚酯和玻璃纤维毡的质量比为3︰1,促进剂、固化剂的加入量为树脂量的0.5%、1%,制得的样品力学性能最好,拉伸强度达到80 MPa以上,冲击强度达到40 kJ/㎡以上。     

玻璃纤维增强尼龙6振动摩擦焊接强度的影响因素

研究了玻璃纤维含量、苯胺黑色母含量、树脂相对黏度、焊接工艺(深度、振幅、压力)等因素对玻璃纤维增强尼龙6(PA6)焊接强度的影响。结果表明,玻璃纤维含量为30%的玻璃纤维增强PA6具有最大的焊接强度,为58.0 MPa;通过差示扫描量热分析发现,加入3%的苯胺黑色母能使玻璃纤维增强PA6的结晶温度从191.8℃降至173.7℃,但对焊接强度影响较小;随着树脂相对黏度从2.0提高到3.4,玻璃纤维增强PA6的结晶度从27.1%下降至16.2%,焊接强度略有提升;焊接工艺参数对玻璃纤维增强PA6的焊接强度影响较大的是振幅与焊接压力,振幅为0.4 mm时,焊接不充分,焊接强度仅为38.8 MPa,振幅为0.7 mm时,能充分焊接,焊接强度增至55.5 MPa,随着焊接压力从3.5 MPa提升到9.0 MPa,焊接强度从56.3 MPa下降至43.3 MPa。     

碳玻混编单向复合材料的性能分析

采用碳纤维质量含量分别为7.4%、10.7%、13.8%的三种碳玻层间混编单向织物制备了纤维增强环氧树脂复合材料,分析了该类材料的力学性能与工艺性能。结果表明:碳玻层间混编复合材料的0°拉伸模量和0°压缩模量均随碳纤维含量的提高而升高,掺入碳纤维后碳玻混杂复合材料的0°拉伸强度比纯玻纤复合材料的有所降低,但随碳纤维含量的增加而升高,碳玻层间混编复合材料的0°压缩强度则没有明显的变化规律;掺入碳纤维后,碳玻层间混编复合材料的90°拉伸强度和模量均有所下降;低碳纤维含量的碳玻层间混编单向织物具有良好的Z向渗透性能。该类新材料未来有望在风电叶片结构减重和成本优化上发挥重要作用。     

高性能纤维增强复合材料应用的研究进展

纤维增强复合材料具有质轻、高比强度和比模量、加工成型性好、耐冲击、耐腐蚀等特性,在轻量化材料领域有着广阔的发展前景,综合对比了玻璃纤维、碳纤维、芳纶及超高相对分子质量聚乙烯纤维等纤维增强复合材料在航空航天、汽车领域、能源工业、环保领域中的应用现状,认为碳纤维增强复合材料在轻量化、高性能化方面具有极大的优势及应用前景。     

Short-fiber-reinforced styrene–butadiene rubber composites

Processing characteristics, anistropic swelling, and mechanical properties of short-jute-fiber-and short-glass-fiber-reinforced styrene–butadiene rubber (SBR) composites have been studied both in the presence and absence of carbon black. Tensile and tear fracture surfaces of the composites have been studied using scanning electron microscopy (SEM) in order to assess the failure criteria. The effects of bonding agent. carbon black, jute fiber, and glass fiber on the fracture mode of the composites have also been studied. It has been found that jute fiber offers good reinforcement to SBR as compared to glass fibers. The poor performance of glass fibers as reinforcing agent is found to be mainly due to fiber breakage and poor bonding between fiber and rubber. Tensile strength of the fiber–SBR composites increases with the increase in fiber loading in the absence of carbon black. However, in the presence of carbon black a minimum was observed in the variation of strength against fiber loading. SEM studies indicate that fracture mode depends not on the nature of the fiber but on the adhesion between the fiber and the matrix.     

玻璃纤维增强聚酰胺性能的研究

以通用聚酰胺为基体,利用短切玻璃纤维(事先用硅烷偶联剂进行表面处理)对其进行共混改性。研究了玻纤含量分布对复合材料力学性能的影响,扫描电镜分析了玻璃纤维增强聚酰胺复合材料的断面特征。当玻璃纤维用量约为30%时,材料的拉伸强度、拉伸模量和弯曲强度、弯曲模量最好,这时的拉伸强度、弹性模量、弯曲强度和弯曲模量分别增长了45.8%、100.1%5、7.1%和110.4%,冲击强度为5.3 kJ.cm-2。玻璃纤维改善复合材料的界面状况,有提高聚酰胺复合材料力学性能的作用,因为玻纤表面能够与聚酰胺之间形成紧密的结合。     

Role of polymeric composite in civil engineering applications: a review

ABSTRACT

This is an up-to-date review on civil engineering application of polymeric composites filled with cement and fillers. Various combinations of polymer, glass fiber, and carbonaceous fillers have been considered as polymer/cement/carbon black, polymer/cement/carbon black/glass fiber, polymer/cement/carbon nanotube, polymer/cement/carbon nanotube/glass fiber, polymer/cement/graphite, and polymer/cement/graphite/glass fiber. These composites have gained significance due to high durability, dimensional stability, strength, non-flammability, and thermal characteristics. The cementitious composites have been applied in civil/infrastructural applications such as columns, beams/slabs for buildings, foundations, and bridges. Moreover, polymer/cement composites are used as basic construction material for neutron shielding, coal power plants, oil plants, water barrels, etc.     

碳纤维布/玻纤布增强聚氨酯复合材料的研究

以聚氨酯为基体树脂,分别以碳纤维布、玻璃纤维布和这两种纤维布交替铺叠作为增强材料,采用真空辅助灌注成型工艺制备了4种复合材料.考察了纤维布的铺层结构对复合材料的弯曲、拉伸和冲击性能的影响.结果显示,复合材料的拉伸模量和弯曲模量随碳纤维含量增加而增加,冲击强度则降低.分别采用TGA、DMA和SEM对复合材料的热性能、界面...     

Welding of thermoplastics reinforced with random glass mat

Thermoplastics reinforced with random glass mat have high strength and stiffness; the fibers dominate the mechanical behavior of these composites. The results of this investigation have shown that fibers are ineffective for reinforcing hot-tool and vibration welded butt welds. The maximum weld strengths attained with GMT are comparable to the strengths of good welds of the unfilled material. The optimum hot-tool welding parameters for the reinforced materials are different from those for the unfilled material. Unfilled polypropylene is easier to weld than unfilled polyamide. This characteristic is also true of the reinforced materials. In vibration welding, high welding pressures and high amplitudes result in lower mechanical properties. The optimum penetration depends on the fiber content of the bulk material. This penetration dependence is different from that for unfilled thermoplastic, for which the mechanical properties are independent of the penetration once a steady state has been attained.     

碳纤维复合材料压力容器的透声性能研究

以环氧树脂为基体材料,分别以S2高强玻璃纤维和T700碳纤维为增强材料,采用缠绕成型工艺,制备了玻璃纤维复合材料（GFRP）透声试件和碳纤维复合材料（CFRP）透声试件;测试了试件的透声性能,为成功研制碳纤维复合材料透声压力容器提供依据。结果表明：CFRP的透声性能和力学性能远远优于GFRP;内衬层对容器的透声性能影响不大;研制的碳纤维透声压力容器达到了满意的透声效果。