缝纫泡沫夹芯复合材料失效强度的理论预测与试验验证

基于经典层板理论和细观力学桥联模型, 提出了缝纫泡沫夹芯复合材料失效强度的理论预测方法, 并进行了失效强度的相关试验验证。其中, 将缝纫复合材料面板看作单层组成的准层状结构, 采用经典层板理论进行逐层失效分析, 并同时考虑了局部皱曲的面板失效模式; 而对缝纫泡沫夹芯, 引入桥联模型计算其各组分材料中的应力, 并通过对各组分材料选取适当失效准则来建立失效判据; 对于缝纫泡沫夹芯复合材料采取逐级加载方式, 当面板或者夹芯失效时, 则认为其发生整体失效, 由此可以确定其在不同载荷形式下的失效强度。此外, 通过试验得到了缝纫泡沫夹芯复合材料板试件在平压、 侧压、 横向剪切及三点弯曲载荷形式下的失效模式及其失效强度, 并利用本文方法对缝纫泡沫夹芯复合材料的失效强度进行了理论预测, 所得结果与试验吻合, 证明了本文方法的有效性。      

过盈量对双剪连接件钉传载荷及寿命影响分析

采用试验和有限元分析相结合的方法开展双剪切连接件钉传载荷研究。数值模拟得到的双剪切连接件钉传载荷与试验结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。在此模型基础上分析了过盈量对钉传载荷分配比率的影响。结果表明:第一排螺栓传载最大,约占50%;随过盈量增大,第一排螺栓传载比率增大。     

硬脂酸稀土稳定剂的制备与复配应用

合成了硬脂酸镧、硬脂酸铈、硬脂酸镨稀土稳定剂。FTIR,DSC分析结果表明:该类稀土稳定剂与PVC有较好的相容性,稳定剂中稀土元素与硬脂酸根之间主要以离子形式相结合。分析了热稳定机理:该稀土稳定剂能够吸收HCl,同时改变PVC的分子链构象,使PVC具有更好的热稳定性能。通过在PVC泡沫塑料中的应用,确定了其复合使用最佳配比硬脂酸镧:硬脂酸铈:硬脂酸锌为1:1:0.5。     

缝纫泡沫夹芯复合材料的刚度预测与试验验证

基于材料细观结构,建立了缝纫泡沫夹芯复合材料的刚度预测模型,并进行了刚度性能的相关试验验证。其中,对缝纫复合材料层合面板部分,考虑了缝纫角对单胞尺寸和富脂区大小的影响,以及缝纫前后层合面板厚度的变化对复合材料面板纤维体积含量的影响,采用改进的纤维弯曲模型计算了缝纫复合材料层合面板的刚度;对缝纫增强的泡沫夹芯部分,把缝线树脂柱看作是泡沫基体中的增强相,将其简化为特殊的单向增强复合材料,提出了用串并联组合模型来预测其刚度。试验测试了缝纫泡沫夹芯复合材料板试件的刚度。应用本文模型对缝纫层合面板和缝纫泡沫夹芯复合材料板的刚度进行预测,结果均与试验结果吻合较好。采用理论模型系统研究了缝纫参数和结构参数对缝纫泡沫夹芯复合材料刚度的影响。     

国外线性酚醛树脂研究进展

综述了国外研究人员通过理论数学模型模拟线形酚醛树脂的固化行为,运用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、热失重、扫描电子显微镜等不同的研究手段验证了影响固化行为的因素。总结了线形酚醛树脂的改性研究现状,通过加入聚酰胺、甲阶酚醛增容剂来增韧线形酚醛树脂;通过重氮偶合或酯化反应生成阻燃基团,提高了线形酚醛树脂的阻燃性能;通过原位互穿网络法使线形酚醛树脂耐热性和力学性能提高;与无机纳米粒子和片层共混可以提高线形酚醛树脂玻璃化转变温度和热稳定性;结合了线形酚醛树脂和环氧树脂各自优点的环氧酚醛树脂,经改性后性能得到进一步提高。     

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。