多层机织预制件的制造和分析

1引言几十年来,改进轻型材料的结构性能一直是航空工业界研究人员的目标,而复合材料被认为是达到这一目标的途径。然而,复合材料的制造工艺及机械性能方面的问题阻碍了它们在航空工业中的应用。为了获得航空复合材料结构需使用昂贵的聚酯胶片和制造设备以及提高加工工序的劳动强度导致生产成本非常高。由于复合材料中,纤维基本     

碳纤维/环氧树脂基复合材料增韧改性研究进展

为改善碳纤维/环氧树脂基复合材料的脆性断裂问题,常通过树脂增韧和纤维改性等方式实现。本文从树脂改性、界面改性及结构设计3个方面综述了碳纤维增强环氧树脂基复合材料的研究进展。其中树脂改性主要有纳米材料改性、橡胶弹性体改性及热塑性树脂改性增韧等方式,通过增加填充粒子与树脂基体间键合来提高环氧树脂的韧性;界面改性主要是碳纤维表面改性,通过增加碳纤维表面活性官能团或多尺度进行表面改性,增强碳纤维和环氧树脂之间的界面结合性能,达到复合材料增韧的效果;复合材料结构设计主要是设计纤维铺层角度、厚度、结构,通过结构优化来增强复合材料的韧性。最后分析了3种改性方式存在的问题,并指出3种方式结合使用是未来复合材料改性的研究方向。     

轮式多功能吸粮机技术与应用

为解决目前吸粮机存在的破碎粮食、配件易磨损、扬尘大、噪音高、能耗高、行走不便等问题,研制了一种新型轮式多功能吸粮机,介绍了其结构以及吸嘴、绞球、消声弯、遥控操作、渐扩变形吸粮等技术突破点,分析了其特点及经济效益.     

金属基复合材料的现状与未来发展

目前,我国工业正在快速发展,对金属基复合材料的要求越来越高,需求量也逐渐增加.由于金属基复合材料具有较高的比强度和比刚度,能更好地设计出各种行业的产品,在重工业中使用比较广泛.介绍了金属基复合材料的分类和用途,深入分析了金属基复合材料的现状,并对其发展过程中存在的问题进行了研究,以解决金属基复合材料成本高的问题和材料加...     

用高性能纤维增强复合材料建造抗震桥梁

<正> 为解决美国两海岸强地震多发带地区基本建筑设施抗震防震问题,促使当地的军事高技术转向民用工业及其它领域,美国政府决定用高性能纤维增强复合材料建造公路桥,在这里进行先期开发研究。这座桥是横跨在“州际五号”河谷上、连接圣地亚哥加利福尼亚大学(UCSD)的东、西校园的大型公路桥,桥身全长450英尺,宽60英尺,设有两条12英尺宽的汽车通道和一条13英尺宽的步行道,还有一条公路隧道和两条自行车通道。全桥采用缆索结构,许多高强力缆索一端系拉在A型桥塔门架上,另一端连接在桥面上,所有各部分都是由玻璃纤维、碳纤维和高聚物纤维增强复合材料制成,比常见的钢结构及混凝土结构桥梁强力高、重量轻、整体性好,使用寿命更长,预计用这种高     

三维立体纺织增强材料助力神十一飞天

<正>入选理由:神舟十一号载人飞船关键部件复合材料采用了天津工业大学复合材料研究所研制的高技术含量的三维立体纺织增强材料,代表了中国先进复合材料的应用水平。该材料具有重量轻、强度高、抗烧蚀的优异性能,减轻了结构重量,显著提高了飞船性能,并可满足在特殊环境下的使用要求。2016年10月17日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号FY11运载火箭成功将神舟十一号载人飞船送入太空。随着神舟十一号飞船的成功飞天,天津工业大学复合材料研究所     

绳编法制备碳纤维线缆及其性能分析

碳纤维复合材料绳索具有很多优异性能,如质量轻、比强度高、比模量高等,在新型复合材料领域受到广泛关注。但与钢缆相比,其伸长率较小,易脆断。从改变碳纤维线缆结构的角度出发,采用绳编的方法制作碳纤维线缆,并对其强力和伸长率进行测试分析;针对碳纤维线缆在测试过程中的磨损问题,可采用上浆方法予以解决,效果较好。     

剑杆织机综框的动态设计与分析

为了解决织机高车速时综框振动加剧,经纱断头率增加,影响织造效率的问题,对铝合金、碳铝复合和碳纤维复合材料综框的动态设计进行具体分析。根据最新国家标准,通过在Pro/E中建立综框系列模型,然后利用有限元分析软件ANSYS Workbench 14.5进行模态分析,获取了相应的固有频率和模态振型。分析、比较3种材料和结构型式综框的动态特性,为综框的固有频率避开工作频率提供了参考,为综框结构的动态设计提供了理论依据;指出:碳铝复合材料的应用是增强铝合金综框刚度的有效方法;碳纤维复合材料综框比铝合金综框具有更好的动态特性;随着织机幅宽的增大,同种材料的综框固有频率在减小,为了适应织机高速应改进综框结构,如增加横梁高度、增加中间支撑、在铝合金综框上填充碳纤维复合材料。     

三维六向编织SiCf/SiC复合材料的力学行为及其损伤机制

为解决陶瓷基复合材料在服役过程中因拉伸和弯曲导致的失效问题,以三维六向编织SiC_f/SiC复合材料为研究对象,分析了受力过程中复合材料力学行为与纤维及结构的联系机制。采用微计算机断层扫描技术获得材料结构及孔隙的三维图像,对复合材料纵向和横向进行拉伸、弯曲性能测试,并阐明其损伤机制。结果表明:复合材料呈现明显的各向异性特性,纵向拉伸强度和弯曲强度分别是横向的10.37、5.06倍;复合材料不同方向受力的损伤模式不同,拉伸载荷下纵向试样裂纹沿着六向纱呈Z字形扩展,而横向试样裂纹沿着编织轴向扩展,最终导致拉伸破坏;弯曲载荷下裂纹沿着厚度方向扩展,并最终导致纵向及横向试样的韧性断裂,且纵向韧性优于横向。     

土工布及其应用

在修建公路、铁路、机场、码头、海岸、电厂和农田水利建设等土木工程中,经常碰到比较复杂的地质结构,例如:软土质、地下水渗透、冻土层、砂砾滑移等,往往影响施工进度,有时甚至使工程无法进行。有的工程完工后质量不稳定,给后期的管理、使用造成困难,有的甚至造成危害,给国民经济造成损失并危及人身安全。为了解决复杂地质结构地段的施工管理等问题,经常使用纺织品及其复合材料。在土木工程中使用的纺织品及其复合材料称之为土工布。土工布通常用合成纤维加工而成。常用的合成纤维有聚酯长     

聚合物及其纳米复合材料的流变行为研究进展

对聚合物及其纳米复合材料流变行为的研究进展及现状进行综述,认为聚合物基纳米复合材料的流变行为不仅受聚合物中相对分子量及分子量分布、分子链结构、剪切速率,以及剪切应力、温度、添加剂等因素的影响,同时受纳米粒子表面处理和含量的影响也较大.指出纳米粒子在聚合物基体中的均匀分散问题至今未得到很好的解决,而且描述纳米尺寸影响复合材料性能的定量关系、纳米复合材料界面形成机理、界面结构与性能的关系均未在理论上得到阐明,黏弹松弛行为的研究等将是该领域亟待解决的问题.     

碳纤维锁定六大发展领域

<正>碳纤维及复合材料产业在我国目前的发展近况如何?近日,中国碳纤维及复合材料产业发展联盟在北京召开专题会议,重点交流了如何加强碳纤维上下游产业链合作,解决碳纤维及复合材料应用瓶颈,制定和完善标准规范等重点问题。会议议定将在航空航天、风电装备、电力传输、轨道交通、汽车、土木工程六个领域建立碳纤维产业化应用的专项工作组,并委托中国航空工业集团公司、中国复合材料集     

现代纺织复合材料概述

纺织复合材料随着航空航天、纺织机械的快速发展而逐渐发展起来,具有高强高模、材料和结构均可设计、质轻等优点。对现代纺织复合材料进行了概述,介绍了纺织复合材料中的五类增强体,对机织结构、编织结构、针织结构、缝合结构和非织造布这5类织物结构的特点进行了详尽描述,介绍了模压成型工艺、缠绕成型工艺、树脂传递模塑成型工艺、热压罐成型工艺、3D打印技术等5种复合材料成型工艺,分析了纺织复合材料在航空航天、交通运输、建筑、军工、民用生活中的应用和现代纺织复合材料存在的一些问题。     

高方平筛筛格压紧结构分析

简述了高方平筛筛格水平压紧装置和垂直压紧装置的结构形式,并分析其优缺点,指出筛格压紧装置需解决的问题,及使用中的注意事项。     

高方平筛筛格压紧结构分析

简述了高方平筛筛格水平压紧装置和垂直压紧装置的结构形式,并分析其优缺点,指出筛格压紧装置需解决的问题,及使用中的注意事项。     

蜂窝状三维整体机织复合材料的弯曲性能及其有限元模拟

为解决蜂窝状复合材料在黏合压制过程中整体性差的问题,经合理设计在普通织机上织造截面为三角形的蜂窝状三维机织物,并采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺将蜂窝状三维机织物制备成复合材料。通过实验和Abaqus有限元模拟的方法,对比分析材料在不同加载速度下的载荷位移曲线、最大载荷速度曲线、最大吸能及破坏模式。结果表明,实验方法和有限元模拟得到的结果具有很好的统一性。使用模型可预测截面为三角形蜂窝状三维机织复合材料的力学性能,为高冲击损伤容限的蜂窝状三维机织复合材料优化设计提供理论参考。     

废弃纤维吸声复合材料的制备及其吸声性能

针对废弃纺织纤维利用率不高的问题,采用共混-热压工艺,以废弃纤维为增强材料,以热塑性聚氨酯为基体材料,制备废弃纤维/聚氨酯复合材料。将废弃纤维/聚氨酯复合材料加工成穿孔板,并与废弃涤纶织物贴合,构成吸声复合材料。重点研究吸声复合材料中穿孔直径、穿孔板厚度、穿孔率及废弃涤纶织物层数四种结构参数对材料吸声性能的影响。结果表明,穿孔直径主要影响吸声材料的吸声系数峰值;穿孔板厚度、穿孔率和废弃涤纶织物的层数主要影响吸声材料的吸声频带范围。     

三维编织复合材料低速冲击试验与分析

针对三维编织复合材料在制造、使用和维护过程中受到外来物体的低速冲击而造成结构损伤和承载能力下降的问题,使用Instron Dynatup 9250HV冲击试验机对高强玻璃纤维增强环氧树脂基三维四向、三维五向和三维六向编织结构复合材料试样的抗冲击性能进行研究,建立编织结构和冲击性能之间的联系。试验结果表明：不同编织结构对冲击响应不同。与四向和五向编织结构材料相比,三维六向编织结构复合材料发生主要损伤时所需的冲击载荷和冲击能量较大,主要损伤持续时间最短,吸收的能量最少。未穿透情况下,三维编织复合材料低速冲击的主要失效模式有基体开裂和纤维断裂。     

高硅氧玻纤布/酚醛树脂复合材料的制备及其在过滤网中的应用

通过以环保型水溶性酚醛树脂为基体,浸渍高硅氧玻璃纤维布,再经高温固化成型,得到3种不同基体的高硅氧玻纤布/酚醛树脂复合材料.采用FT-IR、SEM表征该复合材料的微观结构;采用TG、万能试验机测试其热稳定性及力学性能.讨论了醛酚摩尔比对复合材料热性能的影响,并对热性能优异的复合材料进行拉伸性能测试及铁水过滤实验.结果表明,高硅氧玻纤布/酚醛树脂复合材料在900℃下的热残余率随醛酚摩尔比的增加呈现先增大后减少的趋势,醛酚摩尔比为1.25∶1时复合材料的热残余率最大,为77.38%;拉伸断裂强度为89.6 MPa.将此复合材料作为铁水过滤网,可满足铁水浇铸对材料性能的要求.     

纺织结构复合材料研究进展

纺织结构复合材料,是一种以纺织结构作为增强体的复合材料,其存在的意义即为,在现实过程中我们往往需要根据实际情况选择一些可以承受,高速冲击拉伸,冲击压缩到作用的纺织材料.因为纺织材料的结构和复合材料的优点,使其具有一定的冲击力,分层能力以及高损伤容限性能.通过对复合材料冲击性能的预测和优化,选择性的加强纺织结构复合材料的设计.因此本文对比和总结了纺织结构复合材料的历史和现状,纺织结构的种类及纺织结构复合材料的性能测试,以期为未来纺织结构复合材料的研究做出铺垫.