纤维缠绕复合对细长铝合金圆管轴向承压的增强作用

在硬铝合金（ＬＹ－１１铝合金）细长圆管的外壁以不同方式缠绕复合碳纤维，并对缠绕前后圆管承受轴向压载荷能力进行了对比试验。试验结果表明，细长圆管外壁缠绕碳纤维后，圆管的抗弯曲变形及抗压极限承载能力都得到大幅度提高。本文对未经缠绕的承压管的稳定性及理论临界应力进行了探讨，对采用碳纤维缠绕复合后的细长管轴向承压能力得以提高的原因作了分析。     

承压管的临界载荷及碳纤维缠绕后的增强作用

金属管外壁用碳纤维缠绕复合后,其承受横向与轴向压载荷的能力均茯得了明显的提高。尤其是细长管缠绕碳纤维后,对轴向压载荷的抗弯曲变形及抗压极限承载能力都有大幅度的提高。本文介绍了硬 Al 合金(LY-11Al 合金)圆管在外壁缠绕复合碳纤维前后承受压载能力的实验数据的对比,以及对未经缠绕复合的承压管的理论临界压力进行探讨,分析了缠绕碳纤维能提高承载能力的原因。     

北京正负电子对撞机(BEPC)BESⅢ漂移室碳纤维复合材料外筒的研制

本文介绍了BESⅢ漂移室碳纤维复合材料外筒的主要结构形式、技术要求、筒体成型技术、原材料选择和达到的技术指标.BESⅢ漂移室碳纤维复合材料外筒主要采用预浸料铺放和湿法缠绕成型工艺.BESⅢ漂移室碳纤维复合材料外筒的各项指标均符合要求.BESⅢ漂移室碳纤维复合材料外筒的研制成功是我国在高能物理研究领域应用碳纤维复合材料的又一次飞跃.     

复合材料筒体结构水压试验失效分析

本文针对某型复合材料筒体结构在静水外压试验过程中出现的破裂失效现象,通过有限元仿真计算,从筒体的结构设计,试验叠加因素等方面进行了分析,找出了复合材料筒体破裂的主要原因。     

专利技术

固定式燃料电池用铝合金内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶 申请（专利）号：201210234404．8 公开（公告）日：2013-01-09 申请（专利权）人：上海复合材料科技有限公司 摘要：本发明涉及一种固定式燃料电池用铝内胆碳纤维全缠绕储氢气瓶,主要由铝内胆、碳纤维缠绕层和玻璃纤维保护层构成,铝内胆瓶嘴处为内螺纹密封结构,在所述铝内胆的简体表面上交替缠绕环向缠绕层和螺旋缠绕层,与瓶口光滑无缝连接的内胆椭圆曲面尾部、肩部与筒体段的螺旋缠绕方向一致且连续,所述缠绕层是由张力控制且浸渍树脂的碳纤维缠绕层,再在外表面上缠绕所述的玻璃纤维保护层。本发明所提供的储氢气瓶,具有容重比大、耐腐蚀、未爆先漏、工作压力疲劳循环次数多的优点。     

含内衬纤维缠绕筒强度分析及水压实验

给出了含内衬纤维缠绕筒承受内压时的强度分析模型,假设内衬为理想弹塑性材料,将模型分为弹性和塑性两个阶段,分别得到了缠绕筒的工作压强与爆破压强。应用该模型计算了含钢内衬纯碳纤维缠绕筒和含钢内衬纯玻璃纤维缠绕筒的工作压强和爆破压强,并预测了缠绕筒的破坏模式。水压实验结果表明,该强度分析模型与实验结果吻合较好。     

融合纤维数据的复合材料筒体结构持久寿命评估方法

对于由T700碳纤维浸胶丝束缠绕铝合金筒壁构成的复合材料筒体结构, 通过提高筒体转速增加纤维拉应力的加速寿命试验仍无法获得充分的失效数据, 试验结果多表现为高应力大删失比与低应力无失效混合的寿命数据类型, 且采用现行方法进行持久寿命评估的结果存在置信度偏低的问题。针对这一问题, 首先对纤维和筒体的加速等同性与失效机制一致性进行分析, 进而通过对加速模型参数估计量的部分协方差矩阵进行统计检验与信息融合, 建立了一种可融合纤维数据的筒体结构持久寿命评估方法。该方法通过综合利用碳纤维的相似性信息, 从而提高筒体结构持久寿命评估的精度。采用实例验证了文中方法的有效性, 使筒体结构持久寿命的评估精度提高了35%。     

专利技术

正一种碳纤维复合材料高压气瓶申请(专利)号:201310282249.1公开(公告)日:2014-01-08申请(专利权)人:江苏久维压力容器制造有限公司摘要:本发明公开了一种碳纤维复合材料高压气瓶,包括金属内衬,以及依次设在金属内衬外表面的缠绕碳纤维复合层和外保护层;其中,所述缠绕碳纤维复合层的制备过程为:将环氧树脂和固化剂混合得到胶状溶液,并在该胶状溶液中加入短切碳纤维得到环氧树脂浸渍液,然后将连续碳纤维经过环氧树脂浸渍液浸渍后,在金属内衬外表面进行     

融合纤维数据的复合材料简体结构持久寿命评估方法

对于由T700碳纤维浸胶丝束缠绕铝合金筒壁构成的复合材料筒体结构,通过提高简体转速增加纤维拉应力的加速寿命试验仍无法获得充分的失效数据,试验结果多表现为高应力大删失比与低应力无失效混合的寿命数据类型,且采用现行方法进行持久寿命评估的结果存在置信度偏低的问题.针对这一问题,首先对纤维和简体的加速等同性与失效机制一致性进行分析,进而通过对加速模型参数估计量的部分协方差矩阵进行统计检验与信息融合,建立了一种可融合纤维数据的筒体结构持久寿命评估方法.该方法通过综合利用碳纤维的相似性信息,从而提高简体结构持久寿命评估的精度.采用实例验证了文中方法的有效性,使筒体结构持久寿命的评估精度提高了35％.     

碳纤维导线连接工艺研究

碳纤维导线由轻型的碳纤维复合芯和梯型铝合金绞线组成,与常规常规钢芯铝绞线导线相比,在材料、结构方面都有较大的区别。其压接与普通导线也有较大区别,下文结合JRLX/T-540/47型碳纤维导线的压接施工介绍了碳纤维导线压接施工的要点。     

拉压加载下纤维增强铝合金层板疲劳裂纹扩展的压载荷效应与预测模型

基于增量塑性损伤理论与纤维增强金属层板疲劳裂纹扩展唯象方法, 推导出在拉-压循环加载下, 纤维增强金属层板疲劳裂纹扩展速率预测模型。并通过玻璃纤维增强铝合金层板在应力比R=-1,-2的疲劳裂纹扩展实验对预测模型进行验证。结果表明, 纤维增强铝合金层板疲劳裂纹扩展的压载荷效应分为两种情况: 在有效循环应力比R_C>0时, 表现为压载荷对铝合金层所承受残余拉应力的抵消作用; 当R_C<0时, 表现为压载荷抵消残余拉应力后, 对纤维增强铝合金层板金属层的塑性损伤, 对疲劳裂纹扩展存在促进作用。纤维铝合金层板疲劳裂纹扩展的压载荷效应不可忽略, 本文中得出的在拉-压循环加载下疲劳裂纹扩展速率预测模型与实验结果符合较好。     

Influence of coating on short steel fiber reinforcements on corrosion behavior of aluminium base short steel fiber reinforced composites

Steel fiber reinforced aluminium composites are attractive materials of high specific strength but exhibit poor resistance against electrochemical corrosion. The study discusses the electrochemical corrosion behavior of uncoated, copper and nickel coated short steel fiber reinforced aluminium and Al–2Mg matrix composites in 1 (N) NaCl solution. Galvanic corrosion between the steel fiber and aluminium governs the corrosion behavior of these composites. It has been observed that open circuit potential (OCP) is shifted to more negative side with copper coating on the fibers and to the more positive side on coating the fibers with nickel. Compared to the uncoated fiber higher corrosion current density indicates corrosion rate was observed for the copper coated fiber reinforced composites where as a lower current density was noted for the nickel coated fiber reinforced composites was observed. Addition of 2 wt% magnesium to aluminium alloy matrix increased the corrosion current density. The corrosion mechanism in these composites is dominated by galvanic cell formation that is evident from the dissolution of Al matrix near the peripheral region of steel fibers.     

表面镀铝及附着碳化硅微粒的高模碳纤维与铝的压铸复合特性

采用挤压铸造法直接制备了高模碳纤维、离子喷镀铝碳纤维及附着SiC微粒的碳纤维增强铝复合材料,考察了碳纤维与铝的压铸复合特性。结果表明,纯碳纤维和喷镀1μm铝层的碳纤维与铝的压铸复合持性差,而且镀铝碳纤维的铝镀层预热时发生氧化,形成氧化物界面层,但附着SiC微粒的碳纤维与铝的压铸复合特性好,纤维在铝基体中均匀分散,被铝浸润,纤维与纤维无相互接触。实验初期制备的复合材料的轴向拉伸强度为600MPa。SiC微粒的主要作用是间隔纤维,形成利于熔融铝浸透纤维的通道,使铝与纤维能较好地复合。     

Effects of stacking thickness on the damage behavior in CFRP composite cylinders subjected to out-of-plane loading

The purpose of this study is to evaluate effects of stacking thickness on the microscopic damage behavior in a filament wound carbon fiber reinforced plastics (FW-CFRPs) composite cylinder subjected to impact or quasi-static out-of-plane loading. From both tests, thicker CFRP improved the stiffness of the cylinder and decreased the resultant plastic deformation due to indentation. From the cross-sectional observation, it is clarified that fiber breakages were localized for the specimens with impact tests more than 10-layers and specimens with quasi-static tests more than 15-layers. In order to discuss the relation between the damage and the absorbed energy, damage depth ratio was defined as fiber damage depth per unit CFRP thickness. To normalize the effect of thickness, absorbed energy ratio was also defined as absorbed energy per unit CFRP thickness. Absorbed energy ratio as a function of absorbed energy ratio was expressed as one master curve regardless of loading conditions.     

碳纤维布增强酚醛/碳化硅烧结合金的研究

为改善碳/碳复合材料的高温抗氧化性能,在碳布/液体酚醛中引入超细碳化硅(α-SiC)粉进行复合,并在高纯氮气保护下高温烧结,初步制成了碳布增强SiC/C共烧结合金材料。热分析表明,该新型材料在900℃高温下的热失重率比常规的碳/碳复合材料降低数十倍,经浸渍处理并高温烧结,烧结合金的密度、力学性能及高温抗氧化性能均有显着提高。本文较系统地考察了原料配比,成型工艺及浸渍处理对烧结合金亚微形态及宏观性能的影响规律。     

SiCP混杂对C/Al浸渍成型复合材料性能的影响

碳纤维经混杂SiC_P后用压力浸渍成型方法制备成C/Al复合材料,分析混杂的SiC_P对C/Al复合材料力学性能的影响。测试了制备成的复合材料性能,并用SEM对复合材料断面组织与断口形态进行分析。结果表明,混杂的SiC_P可以分隔纤维,有利浸渍,使纤维分布均匀从而提高了复合材料的性能,而用sol-gel方法涂复SiC层并混杂SiC_P可获得最佳的性能。     

碳纤维增强镁基复合材料的界面研究进展

综合评述了碳纤维增强镁基复合材料的界面研究进展.介绍了碳纤维增强体的优点和两种不同的去胶方法,比较了不同的碳纤维涂层和基体成分对复合材料界面状态的影响,并对今后碳纤维增强镁基复合材料的研究方向进行了展望.     

碳纤维/铝/环氧复合板的初步研究

本文揭示了碳纤维/铝/环氧复合板的显微结构,比重、热胀性能与碳纤维含量的关系,探讨了增强组份的表面处理、碳纤维/铝的叠层结构设计、碳纤维含量、纤维混杂对复合板力学性能的影响。试验表明:碳纤维/铝/环氧复合板具有轻质、低热胀、高强度等特点,当碳纤维增强环氧的含量为55vol%时,它的拉伸,弯曲与剪切强度达到或超过芳纶纤维或玻璃纤维/铝/环氧复合板的相应值。