缝合泡沫夹层结构复合材料三点弯曲性能研究

采用改进锁式缝合方法,在真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺基础上制备了缝合泡沫夹层结构复合材料,对其进行了三点弯曲测试,并对缝合参数对其弯曲性能的影响进行了实验研究。实验结果表明,在弯曲载荷作用下,其结构的失效大部分是由于芯材的剪切破坏,在缝合密度较大和纤维层较多的情况下,弯曲性能优异。采用缝合泡沫夹层结构可以提高复合材料的弯曲性能。     

组合四相机拼接影像的颜色平衡

针对组合四相机拼接影像的亮度差异,提出一种颜色平衡方法。首先,通过相机检校获取相机的辐射响应函数。其次,建立各子相机的颜色模型函数,并依据相邻子影像之间重叠区的亮度信息,通过稳健性估计获取各子影像之间的曝光量差值,完成各子影像之间的颜色差异纠正。最后,定义一个线性权函数,使拼接线附近的影像实现平衡过渡。试验结果表明,该方法能够有效消除各子影像之间的曝光量差异,保证拼接影像颜色均衡,没有明显分界。     

缝合复合材料层板抗拉强度的预测

提出了缝合复合材料层板抗拉强度微观分析方法,建立了针脚处纤维局部弯曲的几何模型,将有限元法、桥联模型和最大应力判据相结合,根据主承力层的失效得到层板的抗拉强度,预测的结果与试验值吻合较好.     

温度对缝合气凝胶夹芯复合材料面内压缩性能的影响

分别开展缝合气凝胶夹芯复合材料在不同温度下的面内压缩试验,研究材料在室温、300℃、600℃和800℃下的面内压缩力学性能,并采用微焦点工业CT扫描的方法对试样内部结构进行分析,结合有限元分析方法,探究其结构破坏机制。结果表明:在面内压缩载荷作用下,材料存在极限载荷,面板的局部屈曲、芯层的剪切破坏以及缝线柱的断裂是材料破坏的主要方式。随着温度的升高,材料的面内压缩模量和极限载荷也逐渐升高,面板破坏处的断口逐渐呈现出类似脆性的断裂。300℃、600℃和800℃下材料的面内压缩模量分别为室温的1.05倍、1.57倍和1.65倍;极限载荷分别为室温的1.14倍、1.46倍和1.67倍。室温下有限元分析结果和试验结果的对比,验证了缝合气凝胶夹芯复合材料面内压缩破坏模式的合理性。     

金属-机织复合材料混合结构的三点弯曲力学性能及失效机理EI北大核心CSCD

为解决传统金属与复合材料混合成形方法中存在的分层失效、纤维破坏等问题,设计一种结合金属增材制造、复合材料机织与缝合等工艺的新型混合结构,将金属骨架与机织复合材料法向缝合后共固化成形,增加异质材料之间的结合强度,实现宏观尺度上金属与复合材料的灵活成形与稳定连接。通过三点弯曲实验研究新型混合结构的面内弯曲性能,采用非接触式图像测量手段分析混合结构样件的损伤形貌及失效机理。结果表明:混合结构失效是多种失效模式的组合,包括纤维层上侧压缩/下侧拉伸断裂、异质材料层间失效及金属塑性损伤等;层间分层是由界面旁侧存在基体裂纹和层间剪应力、相邻层间刚度不相容等多因素造成的;随着样件结构厚度增加,其结构弯曲强度和弯曲弹性模量均增大;开孔处引入缝合纤维可以在一定程度上抑制分层裂纹的扩展,提高结构抗分层断裂性能。     

玄武岩纤维多重针织结构复合材料的弯曲性能分析

将两种不同针织结构的材料按一定方向和顺序进行叠加并用玄武岩纤维纱手工缝合.对缝合与不缝合的增强体采用真空辅助树脂转移模塑成型(VARTM)工艺加工制成复合材料,测试了两种复合材料的纵横向弯曲性能.结果表明,弯曲方向上受力纱线根数的不同是造成经纬向弯曲性能差异的原因,缝合复合材料的单位纤维体积分数的弯曲强度与模量要比未缝合复合材料的大,缝合显著改善了复合材料的分层现象.     

碳纤维经编织物在大飞机复合材料结构制造上的应用

介绍了碳纤维经编织物的织物结构与性能特点以及生产工艺,列举了该种织物在大飞机后承压框、A380外翼翼梁、A400M货舱门、A380窗口框等结构中的应用实例,简要介绍了积木式验证的改进方法及我国碳纤维经编织物设备及研发情况。     

缝合复合材料弹性性能分析的新方法———流场模型Ⅱ: 缝合层合板弹性常数计算与实验

为了求解缝合层合板的弹性常数, 基于用流场模型计算缝合单层弹性性能的思想, 建立流场模型计算各种铺层方向缝合单层的弹性性能。以相应的流场模型为基础, 结合细观力学方法和均匀化方法, 计算了0°和45°缝合单层的弹性常数。最后应用改进的均匀化方法, 求得了6 组缝合层合板的弹性常数, 计算结果与实验结果吻合较好。      

缝合复合材料面内刚度和强度的神经网络预测

基于神经网络的BP算法,建立了预测缝合复合材料刚度和强度性能的模型。根据试验所得的缝合复合材料的性能参数,训练人工神经网络,拟合出输入参数 (各种缝纫参数与等效未缝纫层合板性能参数)与输出参数(缝合层合板性能参数) 之间的非线性关系,设计完成了缝合复合材料弹性性能与强度分析软件,并以此软件分析计算在新的缝纫参数和等效未缝纫层合板性能参数情况下的缝合复合材料性能。与实验结果对比,两者符合较好。为缝合复合材料刚度强度预测开辟了一条新的有效途径。      

The permeability of non-crimp stitched fabrics

Non-crimp stitched fabrics are becoming increasingly popular as reinforcing materials in high-performance composites due to their high mechanical properties. Hence, it is of interest to investigate the processability of this type of fabrics. Focus is here set on the permeability of the fabrics. The methods of this investigation are: (i) a theoretical analysis; (ii) microscopic studies of the geometry of the fabrics and (iii) measurements of the permeability. From the experiments, it is found that only small variations of the geometry change the permeability up to three times. Furthermore, the simple model proposed works surprisingly well in certain cases, while in others it fails to predict the permeability. From the experimental results and a comparison between the model and the experiments, some guidelines are presented how to design a high-permeable fabric.