碳/碳化硅复合材料刹车盘/片热应力场分析

采用有限元方法分析二维正交碳纤维增强碳化硅(C/SiC)复合材料制成的汽车刹车盘/片在刹车过程中引起的非线性热力耦合行为,主要研究在强制对流和热辐射作用下刹车结构的温度变化,讨论不同材料属性对刹车温度场的影响以及在温度场和膨胀系数耦合下C/SiC刹车盘/片中热应力和形变情况。数值结果表明:在双重散热条件下需要更多时间用于降温,而垂直于刹车面的热导率分量对温度传导或者降温影响较大;对于C/SiC刹车盘/片每一次刹车行为等效于一次热应力的加载和卸载,而每次产生的热应力可能突破C/SiC的极限弹性强度引起的残余塑性形变,而这种不断累积的残余效果继而引起C/SiC刹车盘/片失效。     

树脂基复合材料固化温度场工艺因素影响的数值模拟

主要讨论辅助材料层和空气层流对复合材料固化温度场的影响。采用有限元方法求解温度-化学耦合场和流-固体传热场,具体数值分析了透气毡的厚度、密度,空气层流的厚度,以及风压对固化温度、固化度、固化速率的作用。结果表明,辅助材料层不论其密度还是厚度,都影响很小,而层流厚度及风压会引起固化温度滞后与超越,同时热压罐风压或者风速可以调制树脂的固化速率。     

小波变换与近似熵原理在桩基检测中的应用

桩基混凝土质量评级常采用PSD多参数综合方法,但由于随机扰动的存在和混凝土本身的不连续特性,在检测过程中会混入奇异信号,导致对缺陷产生漏判或者误判。文章利用小波变换对桩基的疑似缺陷信号进行分解,同时引入近似熵定量表征信号的无序程度。结果表明缺陷信号经过小波分解后,在高频段上信号幅值衰减且波形杂乱、近似熵值大。该方法特别适合判别疑似缺陷,工程实践证明了其在桩基检测中的有效性。     

数值分析开孔碳纤维复合材料层压板屈曲性能研究

主要讨论开孔碳纤维复合材料层压板线性屈曲性能。具体通过有限元方法数值分析孔态等因素对复合材料层压板抗屈曲的影响。结果表明,铺层角度会显著影响屈曲因子以及屈曲模态的离面位移,而增加孔的直径、沉孔形式以及增加沉孔角都会不利于碳纤维层压板的屈曲性能。     

碳纤维复合材料拉伸损伤声发射信号MC-ApEn分析

采用滑动移除近似熵(MC-ApEn)分析碳纤维环氧树脂复合材料拉伸损伤过程中产生的声发射信号。从信号的无序性、复杂性及动力学平衡角度描述基体开裂、纤维/基体脱胶及纤维断裂三种典型声发射信号的近似熵谱特征并给出相应解释。用MC-ApEn分析载荷、计数、声发射能量与时间的相关曲线。由不同趋势间过渡引起的近似熵突变发现,拉伸断裂过程被两结构突变时间点划分为三个不同阶段,并据其演进特点推荐复合材料拉伸失效的临界载荷。     

改性双酚A型环氧树脂耐热性能提升研究

通过选用四官能团环氧树脂E-1762和双马树脂BMI与环氧树脂E-51混合,制备了不同共混比例的E-51/E-1762体系和E-51/BMI体系的改性树脂。采用差示扫描量热法(DSC)、流变实验,研究了改性树脂的玻璃态转变温度T_g、黏度等热性能指标。结果表明,最优改性树脂配方为：m(E-51)∶m(E-1762)=1∶1、固化剂为DDS。在此最优改性配方下,DSC实验表明,T_g较改性前提升65.7%,可达207℃,改性效果显著。