不锈钢超薄板力学性能的尺度效应

为研究304不锈钢超薄板力学性能与试样尺寸、晶粒尺寸的相关性,应用自制的超薄板专用夹具进行拉伸试验,分析超薄板的厚度、晶粒尺寸对材料力学性能的影响。试验结果表明,随着试样厚度减小,材料的屈服强度先减小而后明显增大。这是因为,当试样厚度大于200μm时,表面层效应起主导作用;当试样厚度小于200μm时,应变梯度效应和表面层钝化膜共同作用。同一厚度下,改变试样的晶粒尺寸结果表明,当厚度尺寸和晶粒尺寸的比值小于2时,板料在厚度方向已没有内部晶粒,位错很容易滑移出自由表面,应力-应变曲线显著降低。     

碳纤维复合材料的剪切断裂行为研究

利用自主设计的实验装置,在CMT5105美特斯微机控制电子万能实验机上完成碳纤维复合材料(CFRP)的一系列冲裁实验,从碳纤维织物层数、树脂膜层数、温度、冲裁间隙、冲裁速度、冲头角度6个方面对CFRP剪切断裂行为进行研究,通过对载荷-位移曲线与能量-位移曲线的分析,揭示不同的工艺参数对其剪切断裂行为的影响.结果表明,树脂膜层数以及不同温度下的树脂形态对剪切断裂行为的影响很大,冲裁速度对剪切断裂的影响不明显,较小的冲裁间隙和冲头角度有利于断面质量的提高.     

不同态碳纤维复合材料冲裁断裂行为

为了揭示不同态碳纤维复合材料(CFRP)在剪切冲裁过程中的变形及断裂行为,优化冲裁工艺方案,利用自主设计的冲裁模具,在CMT5105美特斯微机控制电子万能实验机上完成系列冲裁实验,研究了碳纤维织物层数、树脂膜层数、温度、冲裁速度、冲裁间隙、冲头角度对CFRP断裂行为的影响,并对载荷-位移曲线中出现的单、双峰现象进行了分析。结果表明:碳纤维织物与树脂膜交替舍甫放的CFRP断裂形式为分层断裂,当试件的厚度较小时,树脂膜易发生撕裂;温度的变化使树脂与碳纤维织物的结合状态改变,对断裂行为影响较大;冲裁速度太高或太低均使断面质量较差;冲裁间隙、冲头角度较小时,材料以剪切断裂为主,断面质量较好。