碳纤维复合材料层压板弯曲强度的测试与计算

本文对15种碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层压板的弯曲强度以元件形式进行了计算,并按国家标准进行了弯曲强度的测试。通过比较,计算结果与测试结果一致,说明了计算采用的基本假设与计算方法是可行的。     

芳纶／铝合金层压板的力学性能研究

对芳纶／铝合金层压板复合材料在不同环境条件（室温,湿热老化后室温,100℃,－55℃）下的拉伸,压缩,弯曲,面内剪切,缺口拉伸,挤压强度和浮滚剥离强度等力学性能进行了测试研究,给出了各项力学性能的平均值和离散系数,为该材料在航空中的应用提供了实验基础。     

用碳纤维复合材料层压板修复、补强混凝土结构

本文介绍了用碳纤维复合材料（CFRP）层压板修复，补强混凝土结构的方法特点，使用的材料，施工程序和使用情况，说明了这种方法和碳纤维片材修复，补强法各有特点，可以相互补充，共同发展     

复合材料层合板工程常数的光纤光栅测试与分析

复合材料工程常数的精确测试是合理有效开展复合材料结构力学分析与评估的基础。采用埋入式光纤光栅测试技术对复合材料结构应变特征进行测量,可有效获取复合材料的工程常数,如弹性模量、泊松比等。本文将光纤光栅与引伸计、应变片的单向应变测试结果进行了对比,得出不同测试方法下弹性模量的结果,验证了光纤光栅测试方法的可靠性和有效性。进一步通过在复合材料试件内部分别铺设横向及纵向的光纤光栅,对复合材料试件的泊松比进行了测试,并与应变片的测试结果进行了对比。试验结果表明,光纤光栅相对于应变片测试灵敏度更高,测得的泊松比数值更为稳定。     

基于光纤布拉格光栅的复合材料振动性能研究与损伤监测

采用光纤布拉格光栅(FBG)对碳纤维增强复合材料(CFRP)的振动性能和损伤类型进行研究。采用落球击打碳纤维增强复合材料悬臂梁自由端,使复合材料悬臂梁产生谐振。通过测量复合材料悬臂梁的谐振频率,计算其阻尼损耗因子,得到无损伤碳纤维复合材料的振动性能。在此基础上,对碳纤维增强复合材料人为引入损伤,利用FBG测量其损伤状态下的谐振频率,依据谐振频率分析判断损伤类型。研究结果可对碳纤维增强复合材料的振动性能研究和损伤监测提供参考。     

连续碳纤维增强PPBES基复合材料的力学性能

以共聚型二氮杂萘联苯结构聚醚砜(PPBES)树脂为基体、连续碳纤维(CF)为增强体,通过溶液预浸、热压成型工艺制备单向复合材料.通过对树脂溶液黏度、复合材料纤维体积含量测试,复合材料样条三点弯曲、层间剪切试验,研究了纤维体积含量对复合材料力学性能的影响,并借助SEM断面形貌分析了复合材料受力破坏模式.结果表明:CF/PPBES复合材料的弯曲强度随纤维体积含量的增加呈现先增大后减小的趋势,极值出现在CF体积分数60％时;弯曲模量和层间剪切强度随纤维体积含量的增加呈现逐渐增大的趋势;复合材料受力破坏模式以树脂基体内部破坏为主.     

基于光纤光栅的复合材料动态称重系统研究

本文利用光纤布拉格光栅(FBG)的智能感知特性研制开发一种复合材料结构,用以汽车的动态称重.采用轴荷称重的方法进行动态称重,其基本思想是将光栅布设在称体结构的承重梁上,利用光栅监测称体的变形,根据己知系统的动态特性和实测的动力响应,即称体的变形,反算出结构所受的动态激励,从而获得汽车载荷.首先,基于光纤传感器的原理和称重结构的力学特性,推导出载荷识别的算法.对称重系统进行动态实验,结果表明了以上算法的合理性,并对误差进行了分析.     

连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的制备及力学性能

采用自主研发的连续碳纤维/聚醚醚酮热熔法预浸料(HC2110),通过热压成型工艺制备了复合材料层合板。测试了复合材料的力学性能,表征了微观形貌和破坏模式。预浸料热性能测试表明,HC2110预浸料较国外材料(TC1200)的耐热性及成型工艺性较优。微观形貌分析表明,复合材料层合板中纤维分布均匀性对0°拉伸性能影响较小;而纤维和树脂的界面结合较差是导致90°拉伸强度明显偏低的主要原因。     

碳纤维/环氧树脂层压板孔隙率及力学性能的试验表征

 采用超声C扫描、显微镜分析及图像分析软件对层压板的孔隙含量、分布、形状及尺寸进行了定量表征,分析了孔隙率对纵向拉伸强度、压缩强度和层间剪切强度的影响规律。结果表明,铺层方式影响孔隙的分布;对于两种铺层形式的层压板,孔隙等效直径和纵横比都随孔隙率的增加而增加;随着固化压力的不断减小,孔隙率不断增大,层间剪切强度、纵向拉伸强度和压缩强度不断下降,且铺层方式影响纵向拉伸模量变化。     

短碳纤维增强熔石英玻璃陶瓷复合材料力学性能

根据高温烧结短碳纤维增强熔石英玻璃陶瓷复合材料的工艺原理,建立了一个研究短碳纤维增强熔石英玻璃陶瓷复合材料性能的细观力学理论模型,该模型由熔石英基体、氮化硅颗粒和碳纤维增强相组成的多相复合体,并假设细观结构呈周期性均匀分布,采用二尺度展开法计算了复合材料的力学性能.得出了在不同烧结温度和短碳纤维增强相体积分数条件下,复合材料横向Young氏模量、Poisson比和剪切模量的变化曲线,其变化规律与实验数据吻合较好.研究表明:在烧结温度为1 400℃和短碳纤维增强相体积分数为30%时,复合材料的有效刚度系数,以及Young氏模量和剪切模量均随着碳纤维体积分数的增大先增大后减小;在碳纤维体积分数为30%时,上述各量取得最大值,此时复合材料具有最佳的力学性能.     

光纤光栅在先进复合材料固化成型研究中的应用

先进树脂基复合材料被广泛应用于航空航天领域。热压罐成型工艺是复合材料结构件首选成型工艺之一,但存在效率低、成本高等问题,并且在成型过程中产生的固化应变会影响制件成型质量,通过光纤光栅传感器在线监测应变/应力参数对于制定合理工艺规程、提高制件品质具有重要作用。本文详细介绍了热压罐成型中光纤光栅传感器应变和温度交叉敏感解决方案,综述了近年来基于光纤光栅传感器在线监测的复合材料固化成型研究进展。并结合国内外研究现状,对光纤光栅在线监测的应用前景及亟待解决的问题提出了几点思考。     

复合材料层板中内埋光纤传感器布局的研究

分析计算了层合复合材料薄板结构在外力作用下其内部的应力应变分布,以此为基础详细讨论了复合材料结构内埋光纤传器类型的选择及其布局方案。并介绍了实验以及内埋光纤阵列传感信号的人工神经网络处理的情况。     

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。     

短切碳纤维及碳纤维布增强硅橡胶复合材料的制备及力学性能

将短切碳纤维(CF)、白炭黑和甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)共混后,与碳纤维布(CFC)复合制备VMQ复合材料.考察了CFC层数对复合材料的拉伸性能、邵尔A硬度、耐磨性能及动态力学性能的影响.结果表明,随着CFC层数的增加,复合材料的扯断伸长率基本不变,拉伸强度逐渐升高.与仅添加10份(质量,下同)CF的复合材料相比,加入...     

碳纤维-环氧树脂复合材料的制备及力学性能表征

用低温等离子体技术对碳纤维针织物进行处理,将E-44环氧树脂基体与碳纤维织物进行复合,在温度为40℃、模压压力1.5 MPa条件下,采用模压成型法,加热1 h,保温2 h后,制备出碳纤维复合材料。测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能及压缩性能,得出经过等离子体处理后,碳纤维复合材料的纵向拉伸强度比改性处理前提高了31.12%,横向拉伸强度提高了40.61%;纵向弯曲强度提高了26.42%,横向弯曲强度提高了23.41%;纵向抗压强度提高了40.41%,横向抗压强度提高了29.74%。等离子体处理有利于碳纤维与树脂的结合,使得制备出的碳纤维复合材料的力学性能得到提高。     

光纤传感器在复合材料研究中的应用

本文介绍了光纤传感器的性能及其在复合材料应变、温度等测量过程中的应用.     

碳纤维增强铸型尼龙力学性能研究

考察了碳纤维的表面处理及加入量对碳纤维增强铸型（CFRMC）尼龙力学性能的影响。并且X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对纤维表面和CFRMC尼龙表面进行了研究。     

大丝束碳纤维复合材料力学性能研究

本文研究了大丝束碳纤维(48K)复合材料的常规力学性能及耐湿热性能，并与小丝束碳纤维(T300．3K)复合材料进行了对比，研究结果可为大丝束复合材料在航空器的次承力件或非承力件的应用提供技术基础。     

碳纤维增强液晶聚合物复合材料在生物实验中的力学性能研究

参考芬兰的Tampere理工大学生物实验方法，测试碳纤维／热致液晶聚合物(CF／TLCP)复合材料的生物相容性。分别将制备好的CF／TLCP复合材料植于实验兔皮下组织，经过12、24、52星期后，测试复合材料的力学性能，发现力学性能没有发生改变，生物体没有发生异常。结果证明复合材料的生物相容性优良。     

基于FBG传感碳纤维复合材料π型胶接接头损伤监测

针对碳纤维复合材料π型胶接接头在拉伸载荷下的损伤,建立了碳纤维复合材料π型胶接接头的有限元模型,预测了接头失效部位,并分析了其损伤演化和应力分布的映射关系。然后基于传递矩阵法计算了损伤部位光纤布拉格光栅(FBG)的反射光谱,并通过实验验证了反射光谱计算方法的有效性。最后利用遗传算法对应力分布进行重构,得到了损伤部位的应力分布形式,为工程上碳纤维复合材料π型胶接接头的损伤监测提供了新的方法。