复合材料纤维铺放技术及其应用

本文介绍了复合材料纤维铺放技术的特征和优点，综述其发展历史和世界先进国家在航空航天及其他领域的应用情况，并对我国展纤维铺放技术研究进行了展望。     

新型纤维铺放头的方案设计与实验研究

本文提出了一种新型的纤维铺放头总体机构和控制方案。该方案可实现纤维铺放时纤维纱的剪切、重送、夹紧、施压等功能。方案中利用气缸带动的铰链机构使得切刀或压头动作,实现纤维纱的剪切和夹紧;利用伺服电机驱动的摩擦轮和风力辅助的方法实现纤维纱的重送;利用气缸和压辊实现对纱带在模具表面的加压,通过调整气缸压力的大小来达到给定的压力。原理样机研制表明该装置夹紧、剪切动作迅速、可靠,重送位置准确,证明了该铺放头方案的可行性。     

纤维曲线铺放制备变刚度复合材料层合板的研究进展

纤维曲线铺放技术可以同时对刚度和强度进行剪裁优化设计,由此制得的变刚度复合材料层合板与传统的复合材料层合板相比,其重量和成本可以减少10%～30%,同时结构性能得到显著提高。本文先介绍了纤维曲线铺放技术及变刚度复合材料的概念,对比分析了纤维曲线铺放的两种方法,然后讨论了变刚度复合材料层合板设计制造的主要问题,重点论述了纤维曲线铺放变刚度层合板的应用研究,最后对纤维曲线铺放技术的应用前景进行了展望。     

FRP铺放成型技术的研究

纤维增强复合材料铺放成型技术是在手工迭层铺放和纤维缠绕工艺的基础上发展起来的一种机械化、自动化成型工艺.在纤维铺放成型技术中,主要采用铺放头机构实现纤维的铺放.该机构包括加料装置、加热装置、加压装置、剪切装置等.纤维铺放成型技术的控制系统主要是采用计算机数控(CNC)来实现.     

低成本、高性能复合材料的成型技术

对近年来发展较快的电子束固化技术、纤维铺放技术、渗透成型技术等低成本、高性能复合材料成型技术的特点、进展及应用现状进行了综合论述。     

纤维曲线铺放的变刚度复合材料层合板的屈曲

本文介绍了一种纤维曲线铺放的变刚度复合材料层合板的概念,利用这种新的铺放方法所引起的复合材料层合板面内应力的重新分布,提高了复合材料层合板的屈曲载荷.并且利用ABAQUsTM软件对这种纤维曲线铺放的复合材料层合板进行了建模计算,验证了其面内受力情况下,屈曲载荷显著提高,幅度达14%左右.     

连续GF增强PP层合板铺放成型工艺参数研究

以自制的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带为原料,通过铺放成型工艺制备层合板材。采用正交试验,研究了铺放成型过程中4个主要工艺参数——压力辊压力、热风枪工作温度、压力辊内导热油温度、铺放平台底板温度对层合板材的层间剪切强度(ILSS)和空隙率的影响。结果表明,压力辊压力对层合板ILSS影响最大,对空隙率的影响次于热风枪工作温度;热风枪工作温度对空隙率影响最大,对ILSS的影响次于压力辊压力;其它两个工艺参数对ILSS和空隙率的影响均较小。在可操作的范围内,适当提高压力辊压力、热风枪工作温度和压力辊内导热油温度以及选择适中的铺放平台底板温度有利于降低板材的空隙率,提高板材的ILSS。在压力辊压力0.15 MPa、热风枪工作温度229℃、压力辊内导热油温度100℃、铺放平台底板温度95℃的最优工艺条件下,板材的ILSS达到21.54 MPa,空隙率为1.23%。     

复合材料开孔层合板的纤维铺放路径优化设计

本文以开孔平板的单向拉伸和销栓挤压为应用背景,提出了一种面向应用的复合材料构件CAE/CAM一体化纤维铺放路径优化设计方法。利用ANSYS有限元分析工具,根据复合材料构件的受力分析,按构件的主应力形式选用纤维类型、按主应力方向优化设计构件的纤维铺放路径,并按主应力大小设计纤维铺放密度,以充分发挥纤维复合材料性能,提高构件的强度和刚度。详细讨论了应用该方法所涉及的建模、网格划分、理论铺放路径生成和实际铺放路径修正等相关技术。     

大梁带复合材料铺放系统设计及其仿真

大梁带芯模较长(9m),宽度较窄(50mm),因此将大梁带铺放设备设计为龙门式结构。主要包括X、Y轴直线运动机构和Z轴旋转运动机构。将预浸带铺放过程中所必需的放料装置、除膜装置、张力控制装置、施压装置、剪切装置集中设计在铺放头内部。在Pro/Engineer中建立了大梁带铺放机的三维立体模型,研究大梁带铺放机各机构的运动方式,利用Pro/En-gineer的运动仿真模块对大梁带铺放机的铺放过程进行了计算机仿真。     

GF增强PP/苎麻纤维复合材料的制备及其性能研究

采用非织造-模压工艺,以苎麻纤维为增强体和聚丙烯(PP)纤维制备了PP/苎麻纤维复合材料,然后添加玻璃纤维(GF)对PP/苎麻纤维复合材料进行增强改性。分别研究了不同含量苎麻纤维、GF对复合材料弯曲性能、剪切性能及吸水性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)研究了改性前后复合材料界面结合的微观形貌变化。结果表明,当PP/苎麻纤维复合材料中苎麻纤维体积分数为40%时,复合材料的弯曲、剪切性能最优;当添加体积分数为5%的GF和35%的苎麻纤维时,PP/GF/苎麻纤维复合材料弯曲强度、弯曲弹性模量、层间剪切强度分别增加18.48%,10.22%和31.41%,且复合材料吸水率最小。     

长纤维增强热塑性复合材料的浸渍技术与成型工艺

概述了国内外长纤维增强热塑性复合材料（LFT）的主要浸渍技术（包括：溶液浸渍、粉体浸渍、熔体浸渍等）与成型工艺（传统的注射成型、模压成型，挤出成型以及在线混炼模压及注塑成型等）；对LFT和GMT进行了比较，分析了LFT优势；通过一些特殊的技术处理，LFT材料在力学性能方面已与GMT不相上下，由于优异的成型加工性能及相对低廉的成本，LFT必将在汽车、建材等领域获得更为广泛的应用。     

中长纤维增强热塑性复合材料制品的成型技术

本文重点介绍用中长纤维增强热塑性复合材料片材,如GMT片材加工成型制品的技术,所用设备以及模具设计。     

铺放成型工艺参数对复合材料板材弯曲强度和层间剪切强度的影响

为得出铺放成型过程中热风枪温度、铺放速度、压力辊压力、压力辊温度和底板温度五个工艺参数对复合材料板材弯曲强度和层间剪切强度(ILSS)的影响,用自制连续玻璃纤维增强聚苯硫醚预浸带进行铺放成型实验制备复合材料板材,分别用正交试验和单因素实验研究其规律。结果表明,压力辊压力对板材ILSS影响最大,底板温度对ILSS影响最小,铺放速度对弯曲强度影响最大,压力辊温度对弯曲强度影响最小。在合适的范围内,降低铺放速度,升高压力辊压力,选择适中的热风枪温度、底板温度和压力辊温度,有利于材料弯曲性能和ILSS的提升。在铺放小车速度为40 cm/min、压力辊压力为0.4 MPa、压力辊温度为240℃、热风枪温度为340℃和底板温度为240℃的条件下,GF/PPS复合材料板材的层间剪切强度和弯曲强度达到最优值,分别为79.94 MPa和1097.37 MPa。     

热塑性复合材料及其制品的成型加工技术

本文论述了热塑性复合材料的主要特性，讨论了热塑性复合材料及其制品的成型加工技术，并对热塑性复合材料的应用进行了简单的介绍。     

几种纤维复合材料压力容器的性能对比研究

本文对玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维三种常用的增强材料及其增强的薄壁金属内衬复合材料压力容器进行了对比研究，研究了三种纤维复合材料的特性、不同纤维增强的金属内衬压力容器的设计方法、每种纤维的工艺特性，研制出各种纤维增强的金属内衬压力容器，并进行了试验对比分析。     

激光原位铺放CF增强PEEK基复合材料工艺研究

通过激光原位铺放制备了CF增强PEEK基(CF/PEEK)复合材料,采用差示扫描量热法(DSC)与热重分析法(TGA)对CF/PEEK热性能进行了分析,利用扫描电子显微镜(SEM)表征CF/PEEK微观形貌,并研究了不同温度与铺放压力下CF/PEEK的力学性能。结果表明,激光原位铺放温度在400℃到420℃、铺放压力在220 N左右时,PEEK基体的流动性较好,CF/PEEK粘接牢固,成型的复合材料具有优异的力学性能。     

纤维增强复合材料性能

<正> 1 概述只有认识材料才能用好材料,进而发展材料。纤维增强复合材料是与传统常规材料完全不同的一类新型材料,它细观上非匀质,更确切地说,应该是结构物。因此认识材粒的问题就更加重要。因为复合材料是个结构物,它具有很大的设计自由度,它可以达到的性能范围几乎是无限的。如它可设计成具有轻质高强、防腐、绝缘、导电、保温、透波、吸波、透光、耐磨等等性能,甚至可以设计出具有"头脑"、