复合材料层合板低速冲击后的力学性能试验研究

对特定铺层的5224/CF3052平纹织物复合材料层合板进行了低速冲击和冲击后拉伸、压缩及弯曲试验。探讨了层合板在冲击试验过程中的损伤过程、特征和机理;分析了凹坑深度对层合板冲击后拉伸、压缩和弯曲强度的影响规律。结果表明:冲击后拉伸、压缩及弯曲强度降幅分别为60.9%、50.4%及28.4%,冲击后拉伸强度降幅最大,应引起注意。与冲击后压缩试验结果类似,凹坑深度与冲击后拉伸、弯曲剩余强度关系曲线存在拐点现象。     

CFRP层合板冲击后剩余强度及黏弹性能研究

通过对制备的环氧基碳纤维增强复合材料(CFRP)层合板进行低速冲击剩余压缩强度试验研究，分析了CFRP层合板的冲击后剩余性能，然后观察CFRP层合板的冲击凹坑回弹现象，分析CFRP层合板的黏弹性能，深入分析冲击过程中能量的吸收与转化。结果表明：当冲击能量越来越大时，CFRP层合板的损伤越来越严重，其剩余压缩强度越来越低；从凹坑边缘到凹坑中心处，CFRP层合板的应变能密度逐渐增大；凹坑回弹部位位于凹坑中心区域附近，呈现局部突起状，最终凹坑剖面近似于不规则“W”形。     

纤维增强环氧树脂复合材料冲击特性研究

为了对比碳纤维层合板和玻璃纤维层合板的冲击特性，文章制备了环氧树脂碳纤维复合材料（CF＿G）层压板和环氧树脂玻璃纤维复合材料（GF＿G）层压板。通过低速冲击测试，研究了CF＿G层压板和GF＿G层压板的动态响应和残余压缩强度。结果表明：与CF＿G层压板相比，GF＿G层压板承载能力和伸长率较高。GF＿G层压板的最大接触力值比CF＿G层压板大11%，表明玻璃纤维的引入改变了复合材料的冲击损伤模式，有效地提高了复合材料的抗冲击性能和残余压缩强度。     

玻璃纤维复合材料层合板冲击后的压缩强度

对不同厚度的二维编织环氧玻璃纤维层合板进行落锤冲击试验及冲击后压缩破坏试验,以研究低速冲击对复合材料层合板剩余压缩强度(CAI)的影响。用透光描影及热揭层方法对冲击损伤形式进行描述。讨论了损伤宽度、损伤面积与冲击能量及剩余压缩强度、模量间的关系,并建立有限元模型,采用开口等效及软化夹杂等分析方法对材料的冲击后压缩强度值进行估算。     

平纹编织碳纤维增强碳化硅复合材料低速冲击特性及冲击后的压缩强度

采用落锤冲击试验系统对平纹编织碳纤维增强碳化硅复合材料平板试样进行低速冲击,冲击能量为1.5～9J。冲击试验后,采用超声C扫描得到冲击损伤的大小。对含冲击损伤的试样进行压缩试验,通过与未冲击试样的压缩强度比较,得到冲击试样的剩余压缩强度。并对比了编织陶瓷基复合材料和树脂基复合材料的损伤阻抗和损伤容限。结果显示:随着冲击能量的增加,冲击力峰值、复合材料损伤面积和凹坑深度明显增加,到达峰值冲击力的时间减小。冲击能量的增加会导致冲击损伤面积的增加,而损伤面积的增加会导致剩余压缩强度的明显降低。相对于编织纤维增强树脂基复合材料,编织纤维增强陶瓷基复合材料的损伤阻抗较低,但损伤容限较高。     

碳纤/环氧复合材料层合板低速冲击损伤机理研究

对[0/90/0/90]_(2s)和[+45/-45/0/90]_(2s)以及平纹布铺层方式的T300/环氧复合材料层合板进行低速冲击实验,在圆形试样的基础上比较不同铺层结构的复合材料在冲击性能方面的差异,从冲击能量传播的角度分析不同铺层结构复合材料的冲击破坏机理。并在ABAQUS有限元模拟的基础上分析冲击破坏的能量传播机理。结果表明冲击能量的传播与复合材料层合板中织物沿厚度方向的铺层结构有关,也与每一层织物内纤维的方向和纤维的空间结构有关。冲击能量在排列很直的纤维中传播很快,沿纤维轴向的损伤更容易传递,所以单向布铺层的复合材料与平纹布铺层的复合材料相比,冲击中心区域的损伤小,但是损伤的范围大,纤维的弯曲会降低冲击能量沿纤维轴向的传播速度,平纹织物中每一层纤维存在交织点,冲击能量集中在冲击中心区域,使得平纹布铺层的复合材料冲击损伤集中于冲击中心处且损伤程度比单向布铺层的复合材料大,出现更多的纤维断裂情况。在铺层复合材料中纤维排列的方向越多,沿纤维轴向传播的能量方向也就越多,冲击能量在每一层的面内传播更均匀,有利于减轻复合材料受冲击的损伤程度。     

复合材料层合板损伤容限敏感性参数研究

本文针对碳纤维增强复合材料层合板冲击下的损伤容限参数敏感性进行分析.对复合材料层合板损伤容限的影响参数、纤维角度、铺层顺序、层合板厚度、冲击速度和冲击角度等进行冲击损伤仿真,采用蔡-吴强度准则评价层合板冲击的剩余强度,并对各参数影响的敏感性排序,确定纤维角度和铺层顺序为复合材料层合板冲击下损伤容限的敏感参数.     

不同双马树脂制备预浸料对复合材料单向板力学性能的影响

采用热熔预浸技术,对TR525型树脂和改性BMI型树脂制备了两种规格的东丽T700预浸料,测试了预浸料的物理性能,并且用DSC法测出了两种树脂的固化曲线,确定了树脂的固化制度。对东丽T700/TR525型预浸料和东丽T700/改性BMI型预浸料分别制备了复合材料单向板,对单向板力学性能进行了测试。结果表明,东丽T700/改性BMI型复合材料单向板0°拉伸强度、90°拉伸强度和层间剪切强度比东丽T700/TR525型复合材料单向板分别高出15.00%、87.39%和27.72%,达到了2391.22MPa、24.38MPa和84.86MPa。     

冲头形状对层合板低能量冲击损伤尺寸及剩余压缩强度的影响

为探索冲头形状对层合板低能量冲击损伤尺寸及剩余压缩强度的影响,采用不同形状的冲头对T700/DS1202层合板进行了低能量冲击试验,测量损伤尺寸及其冲击后的剩余压缩强度。结果表明:随着冲击能量等级的增加,锥形冲头造成的损伤更易向深度方向发展,当损伤深度≥0.315 mm时,层合板背部出现裂纹,造成层合板剩余压缩强度退化到90%以下;同时,冲头形状会影响冲击能量门槛值,锥形冲头与圆形冲头的冲击能量门槛值分别为5 J·mm-1、6.67 J·mm-1。     

复合材料拐角的抗冲击性能实验研究

由于树脂基复合材料层合板对冲击作用比较敏感,因此,在使用过程中受到低能冲击时,极易产生不可见损伤,造成复合材料在强度和刚度上的损失,严重威胁结构的安全使用性。本文借助四点弯曲实验分别对五种不同铺层的乙烯基树脂/玻纤复合材料拐角在不同能量冲击后的弯曲刚度衰减进行了测试,讨论了不同铺层和冲击能量对复合材料拐角抗冲性能的影响。研究结果表明,随着冲击能量的增加,冲击损伤越明显,剩余弯曲刚度越低,各种铺层冲击破坏面积与刚度下降呈现基本一致的趋势;相邻铺层的铺层角相差越小,复合材料拐角的弯曲刚度越大,冲击后弯曲刚度损耗越小,[45°/0°/-45°/90°]铺层的冲击后刚度损失率最低,正交铺层的试样组抗冲击性能最差。     

纤维增强复合材料抗侵彻研究综述

树脂基纤维增强复合材料以其比强度、比模量高和抗冲击性能好等优点,广泛应用于装甲防护领域.树脂基纤维增强复合材料具有很强的各向异性、应变率敏感性,不同的制作工艺、不同的树脂含量等都会带来弹道性能的巨大差异.本文简要总结了近年来纤维及其增强复合材料的动力学性能、不同结构的纤维增强复合材料的弹道性能等方面的研究情况.     

GF／EP受冲蚀磨损基本特征及防护涂层的研制

本文探讨了涂层的一般组成及防冲击机理，系统研究了砂类颗粒冲击两边固定ＣＦ／ＥＰ、ＧＦ／ＣＴＢＮ／ＥＰ板的失重机理，分析了冲蚀率与冲击时间、冲击角及冲击速度的关系，并定性导出冲蚀率表达式。所研制出的防冲蚀复合涂层，大大延长了ＧＦ／ＥＰ层板在冲蚀条件下的使用寿命。     

浅析外用S100蒸汽对合成气压缩机高压汽轮机的影响

分析目前二化肥合成装置引用S100过热蒸汽后,对合成气压缩机高压汽轮机(103-JAT)的影响,同时考虑到二化肥扩能的因素,提出解决问题的办法.     

温度对芳纶/玻璃纤维复合材料层压板冲击性能的影响

 论证了芳纶/玻璃纤维复合材料层压板在温度变化下的耐冲击载荷的试验结果。研究了在-50~120℃的温度范 围内,几个低速冲击能(8J,15J和25J)作用下,温度对层压板最大能量、弹性能、最大挠度的影响。结果表明,在 研究的温度范围内,复合材料的冲击性能受到影响。     

冲击位置对三明治型复合板材冲击性能的影响分析

釆用高强低伸工业涤纶为原料,加工织造了机织间隔织物,对间隔织物空间进行泡沫填充,面层与树脂进行复合,制成了三明治型复合材料板材。测试了冲击位置不同时复合板材耐冲击性能和冲击前后板材的侧压性能,分析了冲击位置对三明治型复合板材耐冲击性能的影响。结果表明,相同冲击能量作用下,冲击位置不同时,复合板材的表观破坏和冲击后侧压性能均有差异。在间隔织物规格相同的情况下,冲击位置在接结点处的板材表观冲击损伤大,但冲击发生在接结点处的板材受冲击后,所能承受的侧压载荷相对较大。     

基于多目标模糊优选理论的化合物环境影响指数确定及应用

Environment impact (EI) is a multi- decision-making, multi-objective and multi-criteria system with uncertainties and ambiguities, and environment impact index (EII) of a chemical compound is difficult to calculate appropriately with traditional methods. In this paper, fuzzy optimal selection theory based on the concept of relative importance degree is adopted to determine relativity of the degree of environment impact of chemical compounds as EII, and environment impact assessment (EIA) of a chemical process is done with values of compounds EII to select alternatives that cause less pollution to the environment. It is useful in further process optimization. The paper presents a practical application to the treatment of process condensate in a synthesis ammonia plant to illustrate the procedure, and the calculation result demonstrates the feasibility, practicability, and effectiveness of the suggested method.     

纤维增强摩阻材料的冲击性能研究

主要研究了丁腈橡胶形态、粘结剂含量及混杂纤维含量对混杂纤维增强摩阻材料冲击性能的影响。结果表明，酚醛树脂中混入丁腈橡胶可大大提高摩阻材料的冲击性能，其中，液态丁腈橡胶与树脂混合制作的纤维增强摩阻材料的冲击性能较高；用质量分数为28％－29％的粘结剂与28％的混杂纤维制得的摩阻材料的冲击性能最佳。     

界面摩擦对Kevlar织物吸收冲击能量能力的影响

大量实验证明,在弹体对织物的冲击过程中,弹体与纱线之间和纱线与纱线之间的摩擦对织物吸收弹体冲击能量的能力具有显著的影响。已经证明在球型弹体对织物的冲击中,弹体与纱线之间和纱线与纱线之间的摩擦是影响织物吸能特性的重要因素,但是在平头弹体对织物的冲击过程中,界面摩擦是如何影响织物吸收冲击能量这一问题还未被研究。本文建立了织物的多尺度三维有限元模型,利用LS-DYNA模拟了平头弹体对四边固定织物的冲击过程。结果表明冲击过程中纱线的动能和势能是主要吸能机制,通过摩擦消耗的能量不是主要的吸收能量的机制,但是摩擦能够间接影响织物的吸能特性,较小的摩擦有助于促进纱线之间的相互运动和作用,同时能够增加弹体和织物相互作用的时间,有助于提高织物吸收能量的能力;弹体与纱线之间的摩擦对织物吸能特性的影响很小,纱线与纱线之间的摩擦在冲击过程中对织物吸能特性的影响起主要作用。     

改性BMI树脂体系组成对其性能的影响

本文详细探讨了增韧性改ＢＭＩ体系中各组分对树脂的冲击强度、玻璃化温度和热分解温度等的影响，改性体系保持了较高的玻璃化温度和热分解温度，冲吉强度高达１８．９ｋＪ／ｍ＾２，并通过ＳＥＭ对冲击为口的形态和结构进行了分析和表征。