T型壁板RFI缝合复合材料的屈曲性能

在实验研究BS3-94-10型环氧树脂膜流变学性能、叠层预制件厚度方向压实性能、RFI缝合随炉试件层间剪切和弯曲性能的基础上,优化设计了树脂膜融渗及缝合工艺参数,并制备了高性能T型壁板RFI复合材料制件。缝合前后T型壁板屈曲性能测试结果表明,缝合可显著提高T型壁板的屈曲性能。     

复合材料缝编肋片的分析

为了提高复合材料机翼的整体强度和刚度, 降低制造成本, 机翼的主要结构件采用缝编技术。肋片由肋腹板、缘条组成, 它是由整块缝编层合板剪裁加工制成。肋水平缘条和垂直缘条分别缝纫于蒙皮及桁腹板上, 桁缘条也缝纫于蒙皮上。采RTM 工艺成型。当在肋腹板方向施加拉力后, 肋水平缘条和蒙皮之间存在着剪应力, 引起层合板的分层, 肋垂直缘条和桁腹板之间存在着拉应力, 引起它们之间的撕裂。采用了二维和三维有限元混合模型进行分析, 获得了肋水平缘条与蒙皮、以及肋垂直缘条与桁腹板交界面上的应力分布, 并由试验研究验证了分析计算的正确性。      

缝合复合材料的研究进展及其在海洋领域的应用

随着海洋资源的大力开发,复合材料在海洋领域的应用得到了迅速发展。传统的层合复合材料的层间性能较弱,缝合工艺可有效地改善其层间性能。针对海洋环境的特点,综述了海洋环境下缝合复合材料的研究现状,分析了海洋环境和缝合工艺对缝合复合材料的层间性能、抗冲击性能以及面内性能等的影响及其作用机制。概述了缝合复合材料在船舶、船舶配件、海上风力发电机和海底汽油田平台设备等领域的潜在应用。最后,总结了缝合复合材料在海洋环境中进一步应用亟待解决的问题,展望了未来海洋环境中缝合复合材料的发展趋势和应用前景。     

Mechanical Properties of Stitched Multiaxial Fabric Reinforced Composites From Mannual Layup Process

This paper summarizes the consolidation behavior of E-glass stitched multiaxial non-crimp fabrics (NCFs) and the mechanical properties of the resulting composites from the manual layup process. NCFs offer many advantages over conventional woven and nonwoven fabrics in terms of processibility and properties. The reinforcement structures studied include six NCFs with different fiber orientation combination, number of sub-ply layers, and unit weight. The compressive and recovery behavior of the dry preforms is evaluated and related to their processibility in the hand lay-up process. Mechanical properties of specimens from the hand layup process are evaluated in tensile, compressive, and flexural tests. The test results and failure mechanisms are reported. The effect of consolidation quality on the mechanical properties is discussed.     

基于名义应力法的弹性链型接触网疲劳寿命预测

针对高速铁路弹性链型接触网进行接触线疲劳寿命预测分析.利用ANSYS,采用直接积分法对弓网耦合系统进行动态仿真,得到接触线的应力时程;运用雨流计数法得到离散的应力循环,采用应力修正算法得到平均应力为零的疲劳应力谱;通过简化方法估算获得材料S-N曲线,从而计算得到疲劳破坏次数;最终运用线性累积损伤理论预测接触线的疲劳寿命.对比分析接触线不同位置的疲劳寿命值,结果表明:接触线每跨疲劳寿命趋势一致;每跨在吊弦处和定位点处疲劳寿命较低,其中寿命最低值出现在左侧第一根吊弦处,疲劳寿命最低值为20 a左右.结果可为高速铁路弹性链型接触网接触线的实际施工维护和更换周期的确定提供参考.     

嵌入加强筋的缝合泡沫夹芯结构复合材料VARTM工艺树脂充填模拟及验证

在缝合泡沫夹芯结构复合材料的泡沫中嵌入轻质的加强筋板,可以在不增加缝合密度并且在只增加较少质量的前提下,增强复合材料制品整体的强度和刚性。文中对真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺树脂在嵌入加强筋的缝合泡沫夹芯结构复合材料预成型体中充填过程进行模拟和验证研究。采用一种矩形流道模型代替沿加强筋与泡沫空隙间的树脂流动,并对其等效渗透率及孔隙率进行计算;通过PAM-RTM软件模拟了嵌入加强筋板的缝合泡沫夹芯结构VARTM工艺的树脂充填过程,并建立了流动可视化实验装置与模拟对比,结果表明模拟与实验相当吻合。而模拟与实验的结果均表明加强筋的引入可以在局部加强树脂沿厚度方向的流动,但是会延缓树脂对整个预成型体的充填。     

缝合与非缝合加筋蒙皮结构强度试验研究

缝合技术是增强断裂韧性和加强连接的重要手段。为了验证其相比于传统胶接强度的提高程度,研究设计了复合材料缝合与非缝合T型和L型加筋蒙皮试验件和试验夹具,进行了拉脱破坏强度的对比试验,结果表明缝合后的L型试件平均强度提高了93.4%,而T型试件强度并没有得到提高。从试验现象上分析了出现这种情况的原因。     

缝纫泡沫夹芯复合材料板的稳定性分析

整体屈曲是缝纫复合材料夹芯板的一种重要失效模式。考虑到缝纫夹芯复合材料板一般较厚且面板与芯层厚度相差较大, 缝纫工艺对夹芯板刚度影响较大的特点, 基于高阶剪切理论, 编制了缝纫泡沫夹芯复合材料板稳定性分析的有限元程序。利用该程序对多个算例进行了计算, 所得临界屈曲应力与文献及试验结果吻合很好。同时, 讨论了不同边界条件下缝纫泡沫夹芯复合材料板稳定性随缝纫参数(包括针距、 行距和缝纫针半径)以及结构参数(包括面板铺层角、 芯层厚度和缝纫夹芯板边长)的变化规律。      

多臂织机上安全气囊的一次成型

文章对安全气囊在多臂织机上的一次成型进行了探讨 ,利用织物组织的变化在多臂机上来模拟安全气囊的一次成型 ,并通过测试来验证这种成型方法的可行性 ,经过涂层后的模拟气囊的透气性达到了安全气囊透气性的要求。     

含冲击损伤缝合层板剩余压缩强度

通过对含冲击损伤缝合复合材料层板进行压缩实验, 揭示了含损伤缝合层板在压缩载荷下的破坏模式和破坏机制。将冲击损伤等效为圆孔, 利用杂交单元计算冲击后缝合层板的应力分布, 采用基于特征曲线概念的点应力判据预测了含损伤缝合层板的剩余压缩强度。研究结果表明: 冲击损伤近似为圆形; 缝合和未缝合层板冲击后压缩的损伤模式不同; 采用开口等效法可以有效分析缝合层板的剩余压缩强度; 特征距离、 损伤面积是影响计算结果的主要因素。