共固化双层阻尼薄膜复合材料结构的阻尼性能

为了获取共固化双层阻尼薄膜复合材料结构的阻尼特性,基于一阶剪切理论模型,利用Rayleigh-Ritz法计算共固化双层阻尼薄膜复合材料结构的固有频率和损耗因子,将计算结果同有限元法计算结果进行对比,验证该理论的正确性,同时分析结构固有频率和损耗因子随阻尼层位置和剪切模量变化的规律.结果表明:结构固有频率随着两阻尼层中面...     

共固化缝合阻尼复合材料的动力学性能

为了研究共固化缝合阻尼复合材料（co?cured stitched damping composite,简称CSDC）动力学性能,建立了CSDC方形板的有限元模型,用有限元数值模拟方法研究了CSDC的动力学性能,通过试验与模拟数据的对比验证了模拟方法的有效性。在验证有限元模拟模型基础上,得出结论：随着针距或行距的增大CSDC方形板的1阶模态频率减小,一阶损耗因子增大;阻尼层厚度增加,CSDC方形板的1阶模态频率与模态损耗因子增大;CSDC方形板中的总阻尼层厚度相同,增加结构中的阻尼层数目,可以有效增大结构的模态损耗因子。该结果的实际意义在于可以通过改变共固化缝合阻尼复合材料结构的参数来避免共振现象,为CSDC广泛应用奠定基础。     

共固化复合材料夹芯板结构的自由振动和阵型

嵌入式共固化阻尼复合材料较传统材料具有无可比拟的综合力学性能,因此在高科技领域有着广泛的使用价值和应用前景。基于一阶ZIG-ZAG理论和夹芯层的常复数模型,采用Navier解形式对四边简支的三层夹芯板的自由振动和均布横向载荷下的阵型进行计算。首先通过与已发表文献的数据对照固有频率的计算值,验证所推导的振动方程的正确性,其次得到了夹芯板承受均布横向载荷下各阶固有频率相对应的阵型,为共固化复合材料夹芯板结构的设计提供一定的技术参考。     

芳纶毡体/阻尼弹性薄膜复合材料的吸声隔声性能

制备了非织造芳纶毡体、阻尼弹性薄膜及双层、三层结构的非织造芳纶毡体/阻尼弹性薄膜复合材料;利用驻波管测试方法研究了非织造芳纶毡体厚度及不同复合结构对复合材料吸声性能的影响;利用混响室-消声室法研究了各试样的隔声性能。结果表明:三层复合材料的吸声隔声性能优于两层复合材料的;对于厚度相同的三层复合材料,表层材料应选择吸声性能较好的材料。     

铝基复合材料阻尼性能研究

研究了金属基复合材料的不同纤维含量及热处理对铝基复合材料阻尼性能的影响。研究结果表明，纤维含量以及热处理影响铝基复合材料的阻尼性能。铝基复合材料的阻尼性能主要由材料的微观组织结构（基体、界面、增强体）决定。     

胶接和共固化成型对复合材料加筋板压缩性能的影响

为了研究胶接和共固化成型的复合材料加筋板的压缩性能,本文首先开展了两类加筋板轴压试验。然后,建立了渐进损伤有限元模型,模拟加筋板压缩失效过程。复合材料根据Hashin准则判定其失效,蒙皮和筋条间界面采用二次应力准则作为损伤起始判据。通过引入指数形式的损伤状态变量,直接折减材料失效点刚度矩阵来模拟材料的失效过程。随后,根据试验和有限元结果,详细讨论了加筋板的压缩过程。结果表明,两类加筋板失效模式一致,而胶接加筋板比共固化加筋板压缩承载能力略高。     

三维编织复合材料振动阻尼特性的实验研究

采用悬臂梁自由振动衰减实验方法研究三维编织复合材料的振动阻尼特性,分析编织角、纤维体积含量和编织结构对三维编织复合材料振动阻尼特性的影响.根据测量得到的三维编织复合材料的频率和模态,确定材料的纵向弹性模量.结果表明,三维编织复合材料的阻尼性能随编织角的增大、纤维体积含量的降低而提高;而五向编织结构的材料阻尼性能比四向编织结构的材料优异.此外,确定的纵向弹性模量随编织参数的变化规律与文献中的结果一致.     

大厚度复合材料构件固化成型技术的研究

大厚度构件的应用越来越广泛,常规方法固化大厚度复合材料构件时会产生大的温度迟滞、固化不均匀、中间过热、高残余应力和大变形等现象,为提高构件质量,从热压罐成型、模压成型、液体成型、电子束成型、微波成型等方面综述了固化大厚度复合材料构件的技术进展,分析了当前各种工艺技术固化大厚度时仍然存在的问题,然后对进一步研究大厚度复合材料构件固化成型技术的方向进行了展望,最后认为微波成型工艺能短周期、低能耗、高质量固化地大厚度复合材料构件是比较有潜力的解决方案之一。     

纤维缠绕复合材料固化工艺过程数值研究

基于Springer热化学模型,提出一种用于研究纤维缠绕复合材料圆筒结构固化工艺过程的数值方法.通过用户子程序HETVAL把Springer热化学模型嵌入到ABAQUS有限元中,采用接触模型和变约束方法处理缠绕固化过程中的动态约束问题.利用该数值计算方法研究缠绕速率对固化反应中温度场和固化度分布的影响,结果发现缠绕速度对温度场和固化反应都会产生很大影响.速度快时缠绕结构内部温度场较缠绕速度慢时要低,从而导致缠绕速度快时的固化反应不充分.     

金属基复合材料的阻尼机制与性能

综述了金属复合材料阻尼特性的研究结果，阐明了其重要的阻尼机制是位错阻尼和界同阻尼，概述了多种金属基复合材料的阻尼性能及应变振幅，温度，频繁等因素对其阻尼行为的影响。     

刀具嵌入镍铬合金薄膜微传感器切削力测量的研究

切削力的测量旨在改进和提高切削加工性能。本文设计和制备了一种镍铬合金薄膜微传感器,将其焊接嵌入刀具的刀杆上以测量加工中的切削力。该传感器由Ti6A14V钛合金基体、镍铬合金薄膜层及氧化铝绝缘层组成。切削力引起的薄膜变形使四个电阻栅组成的惠斯通电桥产生输出电压,对其输入和输出电压之间的关系进行了理论分析。构建了切削力测量系统。研究结果表明,该薄膜传感器具有良好的线性度和更小的相互干扰,适合于各种条件下车削力的测量。     

带R角碳纤维复合材料零件固化变形研究

针对带R角的碳纤维复合材料零件固化成形后存在固化变形的问题,以热传导和固化动力学为理论基础建立了带R角复合材料在固化过程中的三维有限元分析模型。采用有限元模拟和试验联合的方法,研究了模具形式、零件角度等对带R角碳纤维复合材料零件固化变形的影响。试验结果表明,使用阳模模具的带R角复合材料零件比使用阴模模具的带R角复合材料零件变形量大,模具材料为钢时,阳模回弹平均增大约3%,模具材料为铝时,阳模回弹平均增大约10%,树脂富集现象是阴模零件出现内收的主要原因;有限元模拟结果说明随着复合材料零件R角的增大,结构的变化量越来越小,并且回弹量有随R角角度线性变化的趋势。     

嵌入压电智能夹层的复合材料主动监测

为了保证复合材料结构的成型质量和工作过程的安全，考虑采用嵌入压电智能夹层进行主动的、在线的监测复合材料的成型过程和服役过程。首先通过复合材料力学基本性能对比实验，验证了嵌入智能夹层并没有明显地降解复合材料的结构整体性。接着又进一步应用压电智能夹层对复合材料成型过程信号的相位延迟和服役过程的载荷进行了实时、主动的监测。以上研究证明了嵌入压电智能夹层对复合材料的成型和服役过程进行实时监测的可行性。     

溅射薄膜压力传感器敏感元件的制作工艺研究

磁控溅射技术以其在制备薄膜中的独特优点,成为获得高性能薄膜材料的重要手段。采用掩膜法溅射的方法制作薄膜压力传感器敏感元件的电阻层,发现了掩膜法溅射在制作小间距线宽的弊端,引入了先溅射后光刻的制作工艺,实验结果表明,该方法能成功制作出所需的电阻图形。     

嵌入薄膜传感器切削力测量用刀具的结构设计

设计了一种嵌入薄膜传感器切削力测量用刀具模型。对刀柄通过铣槽、钻孔等方式加以改进优化,利用磁控溅射、光刻技术、扩散焊接等方法在45钢弹性薄片基底表面制备Ni80Cr20合金薄膜电阻栅,形成测力应变传感器并安装在刀柄表面。使用ABAQUS软件对模型进行力学仿真分析,结果表明:传感器电阻栅布置在弹性基底中心位置能有效地提高其灵敏度;改进刀具测力系统的输出电压,为初始刀柄输出电压的2.42倍,可以增加传感器输出值;相同条件下,传感器输出电压随弹性基底厚度的减小而增大。     

三维编织复合材料构件的机构模态阻尼

介绍一种分析三维编织纤维增强复合材料连杆机构的固有频率,振型和模态阻尼的方法,根据阻尼单元模型,采用有限单元法,并考虑横向剪切应变的影响,导出这些机构动态学性能参数复合材料的细观力学结构之间的内在关系。     

空间曲面类复合材料构件固化变形修正技术研究

针对空间曲面类复材构件固化变形问题,提出采用在标准工装上预铺复材型面的方式获取变形规律,预测构件的固化变形,通过反向修正预先补偿变形量生成工艺数模,用于制作模具型面。详细介绍了修正计算方法和步骤,并通过对机翼曲面进行实际修正,获得了理想的成型精度,证明了该方法可以有效的降低变形,提高制件精度。     

尺寸对复合材料板固化过热温度影响的模拟研究

用数值模拟方法计算了碳纤维增强树脂基复合材料板件在热压罐固化工艺过程中的内部温度,选取40mm和60mm的复合材料板,研究了厚度一定时长、宽的变化对材料内部局部高温的影响。结果表明:厚度的增大会使固化过程材料中心温度的最大值增大;厚度一定时,在宽度与厚度尺寸相当情况下,整个固化过程中达到的最高温度相对较低,当宽度增大,最大温度也随之升高,在到达一个峰值后过热温度回落,当宽度远大于厚度时,宽度的增大将不再影响过热温度,过热温度将稳定在一个值。     

压电薄膜传感器的制作及标定

介绍了压电薄膜传感器的制作的静态标定方法及误差分析，为密封测试研究提供了新的手段。     

高分子薄膜湿敏电容的制作

本文报导了高分子薄膜电容的制作工艺及其制作工艺条件与湿敏电容性能之间的关系。通过控制一定的制作工艺条件可获得测湿范围大、响应时间较快的湿敏元件。