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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
通过有限元方法研究了相同孔隙率下孔隙的分布、尺寸和形状等微观特征对碳纤维增强环氧树脂复合材料单向板横向拉伸强度的影响。首先使用Matlab对复合材料微观图像进行处理,提取孔隙的半径分布。然后通过C++编写多种孔隙随机分布算法,包括可以生成不同分布孔隙、不同尺寸孔隙以及不同形状孔隙的随机分布算法。最后通过Python参数化生成代表性体积单元(RVE),用有限元方法研究相同孔隙率下孔隙的分布、尺寸和形状对碳纤维/环氧树脂复合材料单向板横向拉伸强度的影响。研究结果显示,孔隙率相同时,碳纤维/环氧树脂复合材料的孔隙形状对横向弹性模量的影响较大,孔隙尺寸和形状对横向拉伸强度有较大的影响。  相似文献   

2.
探讨和分析了碳纤维复合材料孔隙率检测的各种方法以及理论方面的研究,指出材料内部孔隙形状与孔隙含量存在着相关性,孔隙含量超声衰减测量应考虑孔隙形貌因素,超声波频率因素对超声衰减孔隙含量测量存在着影响,不同频率超声波影响着超声衰减孔隙含量计算公式的具体形式,复合材料孔隙率检测的难点在于破坏性实验及孔隙特性不能与实测中超声信号充分点点对应,不能有效充分考虑孔隙特性,提出了一种基于孔隙特征的多分段拟合孔隙率超声衰减测试方法,并以一简单例子对多分段拟合结果进行了分析.  相似文献   

3.
碳纤维复合材料 (CFRP) 孔隙的形态特征   总被引:1,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
对碳纤维复合材料内孔隙的微观形态进行了观察和图像分析,并对孔隙的形态特征进行了统计分析。结果表明,在碳纤维复合材料中孔隙大多发生在层间,而且会沿层间发展,孔隙的面积和长度都会随孔隙率的增加而增加。孔隙率越大孔隙的宽长比越小,形状越细;而孔隙率越小孔隙的宽长比则越大,形状更加接近圆形,而且分布比较分散。  相似文献   

4.
碳/环氧复合材料层压板孔隙的形态研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为深刻了解铺层为[(±45)4/(0,90)/(±45)2]S和[(±45)/04/(0,90)/02]S层压板内孔隙的尺寸、形状及分布情况,通过改变固化压力产生不同孔隙率,采用显微图像分析方法对复合材料层压板厚度方向内孔隙的形态进行了观察,并利用图像分析软件对孔隙的形状和尺寸进行了统计分析.研究表明,对于铺层为[(±45)4/(0,90)/(±45)2]S层压板,孔隙大多出现在层间树脂富集的地方,且孔隙均会沿层间发展;对于铺层为[(±45)/04/(0,90)/02]S层压板,孔隙率较小时孔隙主要出现在层间,而当孔隙率较大时孔隙开始在层内出现,且纵横比较小.对于这两种铺层,孔隙的长度、面积和纵横比均随着孔隙率的增加而增加.  相似文献   

5.
本文主要研究分析了不规则形状孔隙对复合材料单向板横向拉伸力学性能的影响。首先通过C++编写不规则孔隙随机分布算法。然后通过Python参数化生成包含随机分布纤维和不规则孔隙的重复胞元(Repeating unit cell,RUC)。最后使用有限单元法(Finite element method)分析研究了不规则孔隙对单向板横向拉伸性能(横向弹性模量和横向拉伸强度)的影响。研究结果显示,孔隙的形状会影响单向板的初始损伤、损伤扩展和最终破坏。随着孔隙率的增大,横向弹性模量和横向拉伸强度都减小。相对于横向弹性模量,孔隙率对横向拉伸强度的影响较大。  相似文献   

6.
根据热固性树脂基复合材料的热压成型特点和扩散形成孔隙机制 , 建立了一种离线的孔隙形成条件量测试方法 , 可实现孔隙率2树脂压力变化关系的定量测定。采用该方法研究了两类环氧树脂体系固化过程中胶温度、 相对湿度、 树脂压力等条件对孔隙形态和分布的影响 , 并与修正的 Kardos气泡模型的理论计算结果进了对比分析。结果表明: 所建立的测试方法可以模拟热压工艺条件离线测定水汽形成孔隙情况 , 结果重复性好不同条件下树脂压力与孔隙率的关系均呈指数衰减的变化规律 ; 凝胶温度和相对湿度对孔隙率影响显著; 树脂类明显影响孔隙率大小和形态分布。研究结果为热压工艺复合材料孔隙缺陷的控制提供了重要的测试方法和验依据。  相似文献   

7.
等离子涂层孔隙研究进展   总被引:10,自引:0,他引:10  
总结了等离子涂层孔隙形成原因,孔隙率的测试,孔隙率对涂层弹性模量、热导率、残余应力的影响;介绍了喷涂工艺参数对孔隙率影响及涂层形成过程的数值模拟.目前主要以涂层的孔隙率作为研究重点,但孔隙率仅代表了涂层的密实程度,应进一步研究等离子涂层中孔隙的形状、大小及其对涂层性能的影响以及影响涂层孔隙结构的主要工艺参数.  相似文献   

8.
环氧复合材料层板热压成型孔隙缺陷影响因素   总被引:3,自引:1,他引:3  
针对玻璃纤维/环氧复合材料, 采用真空袋和热压机工艺, 研究了层板中孔隙含量、 形态及其分布规律, 考察了成型温度、 工艺压力、 预浸料吸湿量、 铺层方式等因素对孔隙缺陷的影响, 并应用Kardos气泡模型对实验结果进行了理论分析。结果表明: 孔隙缺陷的主要影响因素随工艺方法而变化, 单向层板中孔隙率的分布规律有着很好的一致性; 同时Kardos气泡模型可用于判断孔隙缺陷的形成状况。  相似文献   

9.
复合材料中孔隙的存在造成了材料性能的下降,因此,对材料孔隙的检测至关重要。本文利用异丙醇(IPA)添加量的不同,制备了不同层数、不同孔隙率含量的碳纤维(CF)布/环氧树脂层合板试件。采用脉冲反射法测试计算了CF布/环氧树脂层合板试件的超声衰减系数,通过金相显微分析对孔隙的分布、形状及尺寸进行了表征,运用MATLAB对金相显微图进行分析得到试件的孔隙率。讨论了孔隙率对材料的声速、声阻抗及超声衰减系数的影响规律,利用4组不同层数样本试件的孔隙率和超声衰减量的试验数据,给出了基于模型的孔隙率与材料层数、超声衰减量的拟合公式。结果表明,随着IPA添加量的增加, CF布/环氧树脂层合板(2 mm)孔隙率从1.09%增加到4.16%,材料的声速和声阻抗均下降,超声衰减系数从2.51 dB/mm增大到5.34 dB/mm。孔隙率为1%时,厚度从2 mm (8层)增加到5 mm(20层),衰减系数增大了0.54 dB/mm。  相似文献   

10.
孔隙含量对复合材料力学性能的影响   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
制造复合材料时,如果工艺参数选择不当,常常使复合材料中形成不同类型的孔隙。孔隙的存在会对复合材料性能产生很大影响。本文的目的在于讨论孔隙含量对单向复合材料机械性能的影响。这些性能包括:纵向、横向拉伸强度和模量;弯曲强度和模量;平面剪切强度和模量及层间剪切强度等。试件用纤维缠绕工艺制造。树脂基体由双酚-A型环氧树脂和热固性酚醛树脂构成。后者用作环氧树脂的固化剂。用E玻璃无捻粗纱作增强材料。试件在真空干燥箱中按预定的固化制度固化。复合材料中的孔隙含量用比重法测定。结果表明,单向复合材料中的孔隙含量对横向拉伸、层间剪切及平面剪切性能有明显影响。指出,通过控制工艺参数、降低孔隙含量,可以制得性能优异的复合材料。  相似文献   

11.
在0.1~0.6 MPa热压压力条件下, 制备了不同孔隙率含量的玻璃纤维布/618环氧树脂层压板试件。采用超声C扫描及烧蚀密度法测定了试件的超声衰减系数与平均孔隙率, 并通过金相显微分析对孔隙的分布、 形状及尺寸进行了表征。讨论了孔隙率对层压板拉伸、 弯曲和层间剪切性能及超声衰减系数的影响规律, 获得了使力学性能下降的临界孔隙率及衰减系数值。结果表明, 随着固化压力减小, 孔隙率从0.976%增加到5.268%, 抗拉强度、 弯曲强度和层间剪切强度均下降, 衰减系数由1.460 dB·mm-1增加到2.150 dB·mm-1, 使力学性能下降的临界衰减系数约为1.5 dB·mm-1。  相似文献   

12.
This work aims at designing a set of curing pressure routes to produce laminates with various void contents. The effects of various consolidation pressures resulting in different void contents on mechanical strength of carbon/epoxy laminates have been examined. Characterization of the voids, in terms of void volume fraction, void distribution, size, and shape, was performed by standard test, ultrasonic inspection and metallographic analysis. The interlaminar shear strength was measured by the short-beam method. An empirical model was used to predict the strength vs porosity. The predicted strengths conform well with the experimental data and voids were found to be uniformly distributed throughout the laminate.  相似文献   

13.
基于DIGIMAT/FE建立含孔隙复合材料细观模型,模型涵盖纤维、树脂和孔隙三相,有效反映了复合材料真实的微结构和细观材料属性,结合通用的ABAQUS/EXPLICIT对细观模型施加超声波激励。通过提取超声波在材料内传播云图,建立了单向连续纤维增强复合材料超声衰减和孔隙率的关系。以T800/环氧树脂复合材料体系为例,研究孔隙尺寸对超声衰减系数模拟结果的影响,并将数值模拟结果与解析模型得到的经验关系进行对比,验证了模型的有效性。该方法能够有效地指导实验过程,为降低复合材料孔隙率、提高其性能提供理论依据。  相似文献   

14.
An investigation of the moulding defects formed during compression moulding of randomly-oriented strand carbon/PEEK composites is presented. The cause of defect formation was identified as non-uniform shrinkage due to a high coefficient of thermal expansion at the onset of crystallization. Panels with void content ranging from 0% to 1.3% were moulded by releasing the moulding pressure at specific temperatures during the cooling process. Mechanical tests showed a reduction in specimen compressive strength from 15% to 25% for a void content of 0.63–1.3%. It was concluded that the high concentration of porosity near the surface of the panels was the likely cause of the strength reduction.  相似文献   

15.
In this study, 2618 aluminum alloy metal matrix composites (MMCs) reinforced with two different sizes and weight fractions of SiCp particles upto 10% weight were fabricated by stir cast method and subsequent forging operation. The effects of SiCp particle content and size of the particles on the mechanical properties of the composites such as hardness, tensile strength, hot tensile strength (at 120 °C), and impact strength were investigated. The density measurements showed that the samples contained little porosity with increasing weight fraction. Optical microscopic observations of the microstructures revealed uniform distribution of particles and at some locations agglomeration of particles and porosity. The results show that hardness and tensile strength of the composites increased, with decreasing size and increasing weight fraction of the particles. The hardness and tensile strength of the forged composites were higher than those of the cast samples.  相似文献   

16.
To optimize the co-cure processing of honeycomb sandwich composites, three parameters, namely the ramp rate, pressure and application time of pressure were varied. Meanwhile, the inner pressure profile was on-line monitored to reveal the influence mechanism the final quality of the samples. Fillet size, resin content and porosity were used to characterize the bonding performance and panel quality. In addition, the climbing drum peeling strength was applied to characterize the interfacial bonding performance of the sandwich structure. It is found that product with the good fillet and little void content in the panels can be obtained by applying pressure of 0.4 MPa after holding 50 min at 100 °C; plus force induced by the surface tension partly contributes to the formation of fillets; ramp rate of temperature has a significant influence on the quality of the panel and gas permeation of the panels should be considered during the optimization of operating conditions.  相似文献   

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