纤维增强复合材料阻尼性能的研究

纤维增强树脂基复合材料越来越广泛地应用于航空航天、水下核潜艇、高速列车等高科技领域。对复合材料的阻尼性能进行分析和有效预报,从而实现结构振动冲击、噪声和疲劳破坏的有效控制,有着极其重要的工程实际意义。本文对纤维复合材料阻尼研究的进展情况进行了综述,阐述了复合材料阻尼机理：阳复合材料阻尼性能的研究现状。     

纤维增强聚合物基复合材料阻尼性能的研究进展

纤维增强树脂基复合材料越来越广泛地应用于航空航天、风机叶片等高科技领域.对这一先进材料的阻尼性能进行分析、预报和优化设计,从而实现对结构振动、冲击、噪声和疲劳破坏的有效控制,日益受到从事复合材料研究和开发的科技工作者的关注和重视.本文对纤维增强树脂基复合材料阻尼研究的进展情况进行了综述,分为复合材料阻尼机理、复合材料阻尼性能的研究现状、界面对复合材料阻尼的影响等三个方面的内容,最后对该领域研究工作进行了展望.     

炭纤维增强复合材料振动性能研究进展

炭纤维增强复合材料的固有频率和阻尼特性受复合材料的组织结构和使用环境的影响。针对炭纤维增强树脂基和炭基复合材料的固有频率和阻尼特性的研究进展进行了系统论述,详细介绍了纤维、基体、纤维/基体的界面及温度对炭纤维增强树脂基和炭基复合材料固有频率和阻尼特性的影响。     

复合材料的阻尼分析

研究了树脂、纤维及其纤维增强复合材料的阻尼性质,利用体积混合率法则对混杂纤维增强复合材料的阻尼性质进行了分析,结果表明混合率法则在复合材料的阻尼研究过程中是一个有效的方法,为相关领域的研究工作指明了方向。     

环氧树脂基阻尼复合材料研究进展

简要阐述了高聚物阻尼材料的阻尼机理,综述了环氧树脂胶液的阻尼性能及其影响因素、纤维增强环氧树脂阻尼复合材料以及无机填料/环氧树脂阻尼复合材料的研究状况,指出了环氧树脂基阻尼材料的发展方向及前景。     

FRP与FRR复合材料阻尼性能试验研究

与传统的钢板/橡胶叠层板式支座相比,纤维增强树脂(FRP)层板/橡胶叠层支座和纤维增强橡胶(FRR)支座均表现出良好的减震阻尼性能.为了选出适合用于隔振器中的复合材料板,本文中通过对热固性树脂、热塑性树脂以及橡胶基体等基体材料制成的连续纤维增强复合材料层板进行动态力学热分析(DMA).比较并分析所得结果显示,FRR复合材料层合板最适合应用于减隔震支座中.     

三维缝合结构阻尼复合材料制备与性能研究

通过选用柔性环氧树脂及不同的增强材料,制备三维缝合夹层结构复合材料,得到具备较佳阻尼性能和较高结构强度的复合材料。通过测定三维缝合结构阻尼复合材料的各项性能,得到三维缝合结构的最佳体系为结构层采用环氧树脂复合材料,阻尼层采用芳纶纤维布增强柔性环氧树脂,其阻尼比为3.33%,弯曲模量为14.3GPa,弯曲强度为290MPa,冲击韧性为338k J/m2。     

单向碳纤维复合材料板阻尼性能研究

通过实验模态分析技术和有限元模拟技术,研究了碳纤维T700S增强阻尼改性环氧树脂复合材料单向板,不同纤维角度对单向板模态阻尼损耗因子及固有频率的影响.应用有限元模型分析了单向复合材料板前四阶固有频率随纤维方向角的变化情况,得到结论是对于某一阶模态,随着纤维角度的增加,固有频率会随之下降,并且下降的速度渐缓,这主要是由于...     

CF/KF混杂纤维复合材料阻尼性能研究

本文采用热动态力学分析测试技术测试材料的损耗因子来评价材料的阻尼性能,研究了CF/KF混杂纤维复合材料的混杂比、铺层顺序、混杂方式对材料阻尼性能和力学性能的影响。实验表明,铺层中外层纤维的种类和含量对材料的阻尼性能和力学性能影响很大,混杂界面数对材料的阻尼性能和力学性能也有一定的影响。     

国内外高聚物基复合材料阻尼特性研究动态

综合讨论了国内外高聚物基复合材料阻尼特性的研究现状,重点介绍了聚合物组分、交联度、填料和阻尼材料使用条件对阻尼材料性能的相关性、高聚物基复合材料的阻尼机理及提高高聚物基复合材料阻尼的措施,并展望了高聚物阻尼在胶粘剂领域的应用前景。     

炭纤维增强复合材料层合板振动性能研究进展

复合材料的使用环境和组织结构会影响炭纤维增强复合材料的阻尼特性和固有频率。本文针对炭纤维增强炭基和树脂基复合材料的阻尼特性和固有频率的研究进展进行了系统论述,详细介绍了基体、纤维、温度和损伤对炭纤维增强炭基和树脂基复合材料阻尼特性和固有频率的影响。     

模压温度对GO-CF/EP复合材料阻尼性能的影响

研究了模压温度对氧化石墨烯-碳纤维混杂增强树脂基(GO-CF/EP)复合材料的阻尼性能的影响。采用真空浸渗热压法制备不同模压温度下的GO-CF/EP复合材料，通过力锤法试验测试其阻尼性能，通过扫描电镜观察不同模压温度下的试件的微观形貌，得出了阻尼性能与复合材料结构之间的关系。根据试验结果和微观形貌图分析了不同模压温度下GO-CF/EP复合材料的阻尼性能的增强与失效机制。研究发现，模压温度通过影响树脂的浸渗情况，来影响基体与增强体之间的结合强度。当树脂浸渗效果较差时，材料的阻尼比会增大，但是浸渗效果差会影响复合材料的力学性能。因而该工艺下制备GO-CF/EP复合材料时，其模压温度应设置为50℃。     

纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的研究

本文对轨道交通车辆安装复合材料头罩的驾驶室进行隔声研究,先从双层纤维增强树脂基夹芯复合材料对称结构和非对称结构的隔声性能进行研究,再对三层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构的隔声性能进行探究,接着进一步探究阻尼材料、隔声材料对纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的影响,最后根据驾驶室的实际情况,探究空气层和内饰件产品对驾驶室隔声性能的影响。结果表明,对于双层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构,在声源侧分配厚的纤维层,比平均分配两侧纤维层可获得更高的隔声性能;对于三层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构,将厚度最大的纤维层置于近声源端,将厚度次之的纤维层置于远声端,将厚度最小的纤维层置于中间的结构,其隔声量明显优于双层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构;在复合材料背面增加阻尼材料或隔声材料都可提高其隔声性能;考虑内饰件及空气层时,驾驶室的隔声量可提高。     

短纤维增强SiC／Al复合材料在高温下粘弹性拉伸性能的细观力学分析

本文采用细观力学模型和有限元法研究短纤维增强ＳｉＣ／Ａｌ复合材料在高温下的粘弹性行为，着重讨论了纤维体分比和长径比对复合材料总体蠕变性能的影响。结果表明，随着纤维体分比和长径比的增加，纤维能显著抑制复合材料沿轴向蠕变行为。     

纤维增强复合材料损伤行为及强度预测细观力学建模研究进展

纤维增强复合材料的强度取决于微尺度开裂、脱粘和复合材料单元和组分相之间的相互作用。复合材料的损伤程度是影响工程应用中使用寿命失常的重要因素。采用细观力学模型对复合材料的强度、刚度和使用寿命进行预测,可以实现复合材料结构的宏、细观一体化分析。在此,总结了纤维增强复合材料断裂、损伤和变形的细观力学分析模型的发展,并展望了其发展趋势。     

石油树脂/氯化丁基橡胶复合材料及其在桥梁支座中的应用

本文将石油树脂（PR）加入到氯化丁基橡胶（CIIR）中制备了CIIR/PR复合材料,并做成高阻尼成品支座。利用动态力学分析(DMA),力学测试等手段对复合材料进行了表征,并对其动态力学性能、弹性性能和机械性能进行了研究。研究表明,相比于纯CIIR,CIIR/PR复合材料的损耗峰峰值向高温方向移动,有效阻尼温域得到拓宽。随着PR含量的增加,CIIR/PR复合材料的拉伸强度、压缩模量逐渐降低,但是扯断伸长率、压缩永久变形不断变大。当CIIR/PR比例为100/10时,压缩模量最大,压缩永久变形较小,阻尼温域得到拓宽,且拉伸强度和扯断伸长率均满足交通部标准,应用于高阻尼成品支座的竖向刚度和水平等效刚度都达到了标准要求,是一种理想的高阻尼橡胶材料。     

不同填料增强废胶粉基复合材料阻尼性能

研究了碳纳米管、玻璃纤维、丁腈橡胶、高阻尼橡胶为填料的废胶粉基复合材料在剪切模式下的阻尼性能,测试了部分试件的断口形貌。结果表明：填料不同,废胶粉基复合材料的阻尼性能不同;高阻尼橡胶的增强效果较好。     

改善碳／环氧复合材料层板阻尼性的方法—插层法和压电陶瓷粘结法

通过交替铺放粘弹性塑料膜和表面粘结压电陶瓷的方法研究碳纤维复合材料（CFRP）悬臂梁的无源阻尼性。首先，通过在复合材料层片间引入障碍插层的方法进行复合材料振动阻尼性改进的尝试。还通过在复合材料表面粘结压电陶瓷片改善CFRP层板的振动阻尼性。电分流的压电陶瓷改变其电阻和机械阻抗，尤其可导致类似粘弹性材料的机械阻尼性。第三种方法则是插层和粘结压电陶瓷并用。插层CFRP的损耗因子是传统CFRP的5－10倍，层板为准各向同性结构形式，损耗因子取决于复合材料层片间插层的位置。另一方面，在正交层板中，表面粘结压电陶瓷片的CFRP层板的损耗因子约比普通层板高5倍，另外，将持层和表面粘结压电陶瓷方法给合并用，会收到综合的CFRP振动阻尼效果。本文研究了无源振动阻尼的插层和粘结压电陶瓷方法。也研究了具有轻质和高振动阻尼的多层CFRP梯度梁的设计。     

阻尼复合材料发展状况

本文简要阐述了阻尼复合材料的阻尼机理,分别介绍了树脂基阻尼复合材料、金属基阻尼复合材料、橡胶阻尼复合材料、树脂—金属基阻尼复合材料、压电导电新型阻尼复合材料,以及几种阻尼复合材料的研究发展状况。     

单向纤维增强复合材料的基体微裂纹及其影响

本文根据单向纤维增强复合材料的破坏机理,提出了一个基体损伤微观力学模型,利用修正的剪切滞止方法和有限元法研究了复合材料基体损伤后的应力分布和应力集中情况,分析了纤维阻裂和刚度下降机理。结论与实验结果相一致。