碳纤维增强复合材料切削过程数值模拟研究进展

碳纤维增强复合材料由于具有优良的综合性能,被广泛应用于航空航天等领域。近年来,数值模拟技术在研究碳纤维增强复合材料切削加工过程、工艺参数优化、材料去除机理等方面发挥了重要作用。通过分析和讨论国内外碳纤维增强复合材料在切削力、材料表面完整性、损伤机制方面的研究及应用,综述了碳纤维增强复合材料切削过程数值模拟技术的研究进展,并对其发展方向进行了初步展望。     

大张力缠绕碳纤维复合材料高速飞轮转子研究

碳纤维复合材料由于其较高的比强度、比刚度以及不产生高频涡流损耗等特点,日益广泛地被用来制造高速飞轮转子护套。另外,大张力缠绕相比压装等工艺更适用于施加碳纤维复合材料层与金属轮毂间的过盈配合。研究了大张力缠绕复合材料飞轮转子护套的设计与成型工艺,建立了复合材料护套的三维有限元模型,采用温差法模拟纤维缠绕张力,采用单元生死法模拟逐层缠绕及固化过程。在30000 RPM的转速及不同工作温度下,分析了缠绕张力及轮毂和转轴间过盈量对转子各材料界面处压应力的影响规律。此外,采用大张力缠绕工艺制备了高速飞轮转子碳纤维护套样件,测试了样件护套对金属轮毂的径向压应力以及轮毂径向应变。结果表明,基于仿真模型的计算值与样件测试值吻合良好,获得了飞轮转子的最佳几何外形和制备工艺参数,使转子的最大工作外缘线速度达697 m/s,最大储能密度为44.5 Wh/kg。研究成果对复合材料高速飞轮转子护套的设计与制造具有重要的意义。     

混杂比对交织芳纶碳纤维复合材料力学性能的影响

为了分析混杂比对层内混杂复合材料力学性能的影响,利用交织方式制备芳纶碳纤维混杂增强体织物,并通过交织物纬纱系统中芳纶与碳纤维的纱线配置比例调整碳纤维在增强体结构中的混杂比。采用真空辅助成型技术制备层内混杂结构的芳纶碳纤维混杂（ACFH）复合材料,并对复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能进行测试。结果表明,增强体纬向系统中芳纶与碳纤维的不均质性对ACFC复合材料经方向上的拉伸强度起消极作用;混杂比的增加对ACFC复合材料的纬向拉伸破坏和弯曲损伤具有抑制作用;纬向上,ACFC复合材料的拉伸强度最高提高了近6倍,弯曲强度最小增加了4.04倍;芳纶与碳纤维混杂协同作用有利于ACFC复合材料的抗冲击性能改善,且混杂比存在最佳值。     

芳纶包覆碳纤维增强环氧树脂的轴向压缩性能研究

采用缠绕法制备了芳纶长丝包覆碳纤维束,利用真空辅助树脂转移成型法制备了包覆碳纤维增强环氧树脂.通过电子万能试验机测试了复合材料的轴向压缩性能,研究了长丝缠绕方式、包覆密度和碳纤维束的数量对试样压缩强度及破坏模式的影响.结果表明,芳纶包覆能够提升碳纤维复合材料的压缩强度,随着芳纶长丝包覆密度的增加,压缩强度逐渐增加;相比...     

匈牙利Pauger碳纤维复合材料公司赢得2012Balation蓝丝带帆船划船赛

Pauger碳纤维复合材料公司是匈牙利复合材料快艇与桅杆制造商，恰好选择赛船之际设计与建造了双体船。     

碳纤维增强聚乳酸复合材料的研究进展

介绍了以碳纤维为增强纤维、聚乳酸为基体,采取相应的加工工艺制备出碳纤维增强聚乳酸复合材料的种类与制备工艺,研究了该复合材料的相关性能,发现该材料与聚乳酸材料相比力学性能、抗冲击性能得到了明显改善,有一定的降解性,并且生物相容性良好,适合于开发骨折内固定材料、骨修复材料等.概述了碳纤维增强聚乳酸复合材料在工业化生产及应用中存在的主要问题,并对今后的应用研究进行了展望.     

碳纤维复合材料的注塑成型数学模拟研究

采用Moldflow软件对碳纤维复合材料的注塑成型过程进行模拟,并结合Folgar-tucker模型对脱模后的注塑成型碳纤维复合材料的残余应力、温度、弹性模量、泊松比和热膨胀系数等进行模拟。结果表明,纤维不同位置的取向张量不同,浇口位置和纤维末端的取向程度低于中间部分;无论浇口位置如何改变,纤维取向都会与熔体流动方向趋于相同;皮层的取向张量不会因为浇口位置改变而发生明显变化;碳纤维复合材料的边部区域的残余应力和温度与芯部不同;弹性模量E1和弹性模量G12分布与碳纤维取向呈正相关性;碳纤维取向程度对泊松比和热膨胀系数的影响较小,碳纤维复合材料各区域的泊松比和热膨胀系数分布相对均匀。     

碳纤维复合材料乒乓球拍性能优劣分析

以碳纤维复合材料为基础所制备的乒乓球拍底板特殊结构入手,对当前应用较多的碳纤维乒乓球拍底板制备方法进行分析,并与芳纶底板、玻璃纤维底板等的性能进行对比,总结出碳纤维复合材料乒乓球拍性能方面的优劣势,并认为碳/芳混编底板具有更好的应用前景。     

基于SCFNA法辊压制备PDMS/SCF导电复合材料

利用空间限域强制组装法(SCFNA)的辊压成型方法制备了PDMS/SCF导电复合材料,并且,与传统平板热压印方式制备的PDMS/SCF导电复合材料的微观形貌、导电性能和拉伸力学性能进行对比分析。结果表明,采用SCFNA辊压方式制备的PDMS/SCF导电复合材料可以使碳纤维在聚合物基体内形成密实的导电网络,实现了强制组装;并且,由于辊子反复辊压混料,聚合物基体中的碳纤维发生了取向,因此,在碳纤维含量相同的情况下,与平板热压印法相比,辊压方法制备的PDMS/SCF导电复合材料具有更好的电学性能和拉伸力学性能;在碳纤维质量分数为6%的情况下,复合材料的电导率最大提高了105.1%,拉伸强度提高了18.6%,断裂伸长率提高了9.16%。     

纤维类型对C/SiC复合材料性能的影响

利用化学气相浸渗法制备了Cf-C/SiC复合材料,借助SEM、TEM等研究了纤维类型对Cf-C/SiC复合材料力学性能的影响.实验证明T300碳纤维增韧补强效果优于M40碳纤维,利用T300碳纤维制备出弯曲强度为459M,断裂韧性为20.0MPa*m1/2,断裂功为25170J/m2的Cf-C/SiC复合材料.2种碳纤维增韧效果的差异是由纤维的原始强度、热膨胀系数和弹性常数的不同决定的.     

碳纤维布/玻纤布增强聚氨酯复合材料的研究

以聚氨酯为基体树脂,分别以碳纤维布、玻璃纤维布和这两种纤维布交替铺叠作为增强材料,采用真空辅助灌注成型工艺制备了4种复合材料.考察了纤维布的铺层结构对复合材料的弯曲、拉伸和冲击性能的影响.结果显示,复合材料的拉伸模量和弯曲模量随碳纤维含量增加而增加,冲击强度则降低.分别采用TGA、DMA和SEM对复合材料的热性能、界面...     

碳纤维加固法在桥墩加固工程中的应用技术

在混凝土加固工程通常采用钢板粘接加固法和碳纤维粘接加固法。钢板加固法目前用的较多,设计理论和施工技术较为成熟;碳纤维布加固法是近年来发展较快的加固方法,以强度高、质量轻、耐腐蚀、施工简单等特点备受关注。本文以日本首都高速道路公司承担的首都高速3号线高架桥桥墩抗震加固工程为例,讨论碳纤维在混凝土加固工程中的实用技术。     

碳纤维增强轻质砂浆的力学与电学性能

采用煤发电厂废料－－飘珠为轻集料，代替一般砂浆中砂子，并探讨这种轻南砂浆进行碳纤维增强的成型工艺，使用这种工艺可制备包含不同品种、不同掺量的碳纤维增强水泥复合材料。对材料的波折、抗拉、抗压、抗冲击性能、导电性能等进行了研究，并从实验测试的结果讨论碳纤维的品种、一对以上性能的影响。     

碳纤维复合材料激光切割综述

综述了激光切割碳纤维复合材料的国内外研究进展,阐述了激光切割碳纤维复合材料的特点、表面质量及其影响因素,总结了激光切割碳纤维复合材料的表面质量的研究进展,最后对激光切割碳纤维复合材料的发展趋势进行了展望。     

碳纤维补强氧化铝陶瓷的研究

采用热压的方法制备了碳纤维／氧化铝复合陶瓷，与未加碳纤维的氧化铝陶瓷相比，其抗弯强度有明显提高，但断裂韧性提高不大。为了改善碳纤维与氧化铝基体的结合状态，利用化学气相沉积的方法分别在碳纤维表面沉积了ＳｉＣ，ＴｉＣ和ＳｉＯ２＋ＳｉＣ。研究结果表明，当采用有沉积层的碳纤维补强氧化铝陶瓷时，抗弯强度和断裂韧性都有明显提高。     

复合材料用高性能纤维及热塑性树脂发展现状

介绍了芳纶、碳纤维和超高相对分子质量聚乙烯等3种纤维的基本性能、国内外生产及应用情况,还介绍了聚酰胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚及聚酰亚胺等4种热塑性树脂的性能及在研发和生产方面与国外的差距,由此提出了加强研究机构与企业充分合作、国产材料应用及原材料质量控制的建议,并对今后热塑性复合材料的发展进行了展望。     

竹/玻璃钢复合建筑材料的研制及性能分析

竹/玻璃钢复合建筑材料是一种新型三维复合材料。本文对其进行了结构设计和制作工艺的研究，并通过大量试验对其力学性能进行了分析，结果证明：竹/玻璃钢复合建筑材料确实是一种重量轻、性能好、工艺简单、价格便宜的材料，具有广阔的应用前景。     

碳纤维/玻璃纤维增强复合材料注塑制品翘曲变形的研究

通过数值模拟、单因素试验研究了30 %碳纤维/30 %玻璃纤维增强复合材料对注塑制品翘曲变形的影响;通过多因素试验研究了各工艺参数,如熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力等对制品翘曲变形的影响程度。结果表明,相比30 %玻璃纤维增强复合材料,30 %碳纤维增强复合材料对翘曲变形量的影响更小,30 %碳纤维增强复合材料的最大翘曲为4.107 mm,而30 %玻璃纤维增强复合材料的最大翘曲为5.090 mm;影响碳纤维增强复合材料翘曲变形的最显著因素是保压压力,而影响玻璃纤维增强复合材料翘曲变形的最显著因素是保压时间。     

针刺碳纤维增强莫来石基复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备了针刺碳纤维增强莫来石基复合材料。借助于TG-DTA和XRD对合成凝胶的莫来石化过程进行研究,结果表明,在热处理过程中,凝胶在920°C左右形成铝硅尖晶石,1198°C左右形成莫来石。研究了烧结温度对复合材料性能的影响,结果表明,烧结温度为1500°C制备的复合材料弯曲强度最高,达到142.2 MPa,断裂韧性为8.77 MPa·m~(1/2)。借助于对复合材料微观结构的观察对复合材料力学性能的变化进行了解释。     

高性能纤维增强复合材料应用的研究进展

纤维增强复合材料具有质轻、高比强度和比模量、加工成型性好、耐冲击、耐腐蚀等特性,在轻量化材料领域有着广阔的发展前景,综合对比了玻璃纤维、碳纤维、芳纶及超高相对分子质量聚乙烯纤维等纤维增强复合材料在航空航天、汽车领域、能源工业、环保领域中的应用现状,认为碳纤维增强复合材料在轻量化、高性能化方面具有极大的优势及应用前景。