孔隙率对碳纤维复合材料超声衰减系数和力学性能的影响

复合材料的工艺过程对最终产品的力学性能具有决定性影响,但其机理十分复杂。通过设置一系列固化压力历程以产生不同水平的孔隙率,采用超声C扫描、显微镜分析和酸解法对孔隙的分布、形状、尺寸和体积含量进行了定性和定量表征。讨论了孔隙率对层压板层间剪切性能、弯曲性能和拉伸性能的影响规律,获得了性能下降的临界孔隙率值。结果表明:孔隙率对性能的影响只受孔隙含量、分布、尺寸和形状等的影响,而与产生方式没有直接联系。本文作者的研究将工艺参数、孔隙率和性能有机地联系起来,体现了复合材料设计、制备与性能一体化的特点。      

厚截面构件RTM注射工艺树脂流动过程模拟

针对厚截面构件的RTM工艺过程,研究了三维树脂流动问题。基于六面体单元,采用有限单元/控制体积方法,开发了三维树脂流动过程模拟程序HEXCV。与解析解比较验证了HEXCV程序的稳定性和可靠性。算例研究表明,HEXCV程序可为工艺过程设计提供有效的参考依据。      

热压罐工艺成型先进复合材料构件的温度场研究综述

在分析热压罐工艺传热路径和传热方式的基础上,从热压罐温度场、框架式模具温度场和构件温度场三个层次讨论了国内外热压罐工艺温度场的研究情况,指出框架式模具温度场、壁板级构件温度场和盒段级构件温度场将是以后研究的重点.     

热压罐成型工艺所用框架式模具的变形分析

模具在使用过程中的变形会影响到复合材料制件的固化变形,为了控制复合材料制件的成型质量,就要了解框架式模具在热压罐固化成型工艺过程中的变形情况。建立了模具变形的数值模拟预报方法,将计算结果与实际模具测量结果进行对比,本文中所提供的有限元分析计算模型可对实际情况进行较为精确的模拟。考察了平板型框架式模具在整个固化工艺过程中的变形情况,数值计算结果表明：型面翘曲变形量与模具温度的分布有关,而与模具温度的大小无关;模具翘曲变形量的峰值出现在降温阶段的中间时刻,且该变形量能够保持一段时间;最大变形时刻整个模具型面与进入热压罐前相比中心位置的变形最大,周边位置的变形最小。     

复合材料蒙皮加筋壁板结构成本-质量优化设计

介绍了复合材料整体化结构的制造成本估算方法。将成本作为主要的优化设计参,针对蒙皮加筋壁板结构采用共固化成型技术,考虑结构约束及与成型工艺相关的制造约束,提出了在压力和剪切力作用下复合材料蒙皮加筋壁板结构基于成本2质量平衡的优化设计方法。以蒙皮 T形加筋为例,分别选取最小质量和最小成本为优化目标参量验证工时估算模型的有效性。讨论了7种常见形状加筋整体化壁板结构的制造成本和质量,估算值与实验值吻合较好。研究结果表明,蒙皮T形筋制造工时最短而质量仅高于最小质量J形结构的0.5%,是基于成本2质量平衡优化的最佳选择结构。研究结果为复合材料整体化蒙皮加筋结构设计提供指导。     

复合材料结构面向成本的设计方法(DFC)

在DFC概念模型的基础上,将面向成本的设计引入复合材料结构设计当中,建立复合材料结构的面向成本设计的理论框架;在对成本估算模型分类的基础上,针对复合材料面向成本设计过程中各个阶段的特点,选择其相应的成本估算方法。     

东营凹陷古近系超高压成因及其特征

东营凹陷古近系存在 3 类超高压地层。根据“综合压实曲线”和“压力正演模拟”,确定欠压实和生烃作用是泥岩超高压的成因。“接触传递”使与超高压泥岩呈接触关系的Ⅰ类砂岩产生超高压,Ⅱ类超高压砂岩则是“连通传递”的结果。沙三中亚段较深井段泥岩发育弱超高压,沙三下亚段压力增强到中超高压,沙四段发育强超高压。泥岩超高压平面上以沉积中心为超高压中心,向盆地边缘超高压强度减弱,呈“环状分布”;浅层砂岩（埋深小于 3 000 m）极少发育超高压,只分布在部分断裂带、不整合面附近,砂岩超高压强度大于泥岩;3 000 m 以下,泥岩超高压强度大于砂岩。     

民丰洼陷古近系沙三中亚段物源体系研究

对民丰洼陷沙三中 亚段进行了物源体系的研究表明,变质岩、花岗伟晶岩、中基性的喷出岩、基性-超基性侵入岩和沉积岩为主要的母岩类型。研究区存在北、东、南3个主要物源区,其重矿物组合、特征元素比值、岩石组分等.方面存在明显的差异,分别形成了北部的近岸水下扇体系、东部的永安镇三角洲和南部的东营三角洲。随着地层由老变新,东部和南部的沉积边界向盆地进积,而北部物源逐渐萎缩。3个物源区的交汇处为浊积岩的有利探区。     

热处理工艺对空气硬化钢S800AH组织及性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、室温拉伸检测等方法研究了热处理工艺对空气硬化钢S800AH显微组织和力学性能的影响。结果表明:空气硬化钢在空冷状态下即获得了大量的马氏体和粒状贝氏体;随热处理温度的升高,空气硬化钢的奥氏体化程度增加,强度先升高后略有下降,屈服强度、抗拉强度在900℃时达到最大,分别为781 MPa和1007 MPa。空气硬化钢具有较高的抗回火性能,当回火温度在500℃以下时,屈服强度和抗拉强度分别仍高于700 MPa和800 MPa。回火过程中细小弥散的析出物抑制了回复与再结晶,同时具有析出强化作用,使得钢具有优良的综合力学性。     

形状记忆合金混杂复合材料弯曲变形的研究

为精确地预报形状记忆合金混杂复合材料的弯曲变形量及在不改变构件刚度的条件下增大其弯曲变形量,对该材料悬臂梁的弯曲变形进行了研究．采用板状形状记忆合金增大形状记忆合金的体积分数;通过测试形状记忆合金关键温度点上的回复应力与弹性模量,确定形状记忆合金本构方程中的有关变量,解本构方程获得各个温度下的回复应力与弹性模量．采用有限元方法进行计算,获得了悬臂梁弯曲变形的温度响应曲线．测试实验验证了计算的正确性．