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相似文献
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1.
本文用仪器化冲击试验机研究了纤维复合材料及其混杂结构的冲击性能,分析了碳纤维,玻璃纤维复合材料在冲击载荷下的能量性质(含冲击能和韧性指数)及断裂特性,引入了动弯曲强度σd来评定复合材料在Charpy冲击试验中的强度性能,并与以往加载方式相近的三点弯曲试验结果作了比较。  相似文献   

2.
混杂纤维复合材料热膨胀性能及混杂效应的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
通过力学和热性能实验分析了混杂复合材料的混杂结构、混杂方式及界面状态与热膨胀性能的关系。给出了混杂复合材料混杂效应系数的估算公式,并进行了实验验证。分析了热效应对混杂效应的影响。发现层间和夹心混杂复合材料的热膨胀量随炭纤维相对含量的增加而减少;经过表面处理后的纤维层间混杂复合材料的热膨胀量明显大于未处理的混杂复合材料。研究结果对混杂复合材料的应用有重要的意义。  相似文献   

3.
采用ABAQUS软件建立了圆锥头弹体正冲击复合材料层合板的有限元模型,并与已有文献结果进行对比验证了模型的可靠性,进而研究圆锥头弹体以不同的入射角度冲击复合材料层合板时初始速度与剩余速度的关系、复合材料层合板的破坏形态及弹体发生跳弹的规律。结果表明:弹体以90°入射角冲击复合材料层合板,在距离临界速度较大时,弹体的剩余速度与初始速度呈线性关系;不同的初始速度对复合材料层合板的损伤面积和破坏机制也不相同;弹体的入射角度越小、复合材料层合板越厚,越容易产生跳弹现象,并给出了入射角度和铺陈层数对跳弹现象的影响规律。该研究可为各种防护装备的设计和优化提供参考。  相似文献   

4.
混杂纤维增强复合材料由于可以综合利用各种纤维的优点,极大的提高了复合材料的性能,拓展了复合材料的适用范围。本文采用玻璃纤维和苎麻纤维混杂酚醛树脂制备复合材料,研究了复合材料混杂比和铺层顺序对混杂纤维复合材料力学性能的影响。从结果可以看出,玻璃纤维和苎麻纤维的不同比例对混杂复合材料的力学性能有着显著的影响,而采用玻璃纤维作为芯层的时候可以获得较好的拉伸性能,采用苎麻纤维作为芯层的时候可以获得较好的弯曲和剪切性能。  相似文献   

5.
为研究层间混杂复合材料装甲板的防弹性能及其防弹机制,采用钢芯弹侵彻层间混杂复合材料装甲板。以超高分子量聚乙烯(Ultra high molecular weight polyethylene,UHMWPE)纤维、对位芳香族聚酰胺纤维作增强纤维,水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane,WPU)树脂和环氧树脂(Epoxy resin,EP)作基体,采用热压工艺制备单向(Unidirectional,UD)结构的层间混杂复合材料装甲板。研究混杂比例、防弹面和树脂基体对混杂复合材料装甲板防弹性能的影响以及弹击后混杂复合材料装甲板的破坏形貌,分析混杂复合材料装甲板的防弹机制,并对复合材料装甲板的破坏机制进行了分析。结果表明:混杂复合材料装甲板的防弹性能优于其任一单一纤维复合材料装甲板;WPU的防弹性能要优于环氧树脂;以UHMWPE纤维复合材料充当防弹面时,混杂复合材料装甲板具有更好的防弹性能;纤维拉伸变形和装甲板分层是纤维复合材料装甲板主要的吸能方式。   相似文献   

6.
采用环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)预浸料,利用真空袋辅助热压工艺制备了玻璃纤维机织布-碳纤维机织布/聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(GF-CF/PCBT)混杂复合材料层合板。利用双悬臂梁(DCB)和三点端部开口弯曲(3ENF)试验对连续纤维增强PCBT复合材料层合板的层间强度做出评估。同时,利用低速冲击试验结合Abaqus/Explicit有限元仿真重点考察了混杂纤维增强PCBT复合材料层合板的低速冲击性能。试验结果表明:尽管CF/PCBT复合材料层合板具有优异的层间性能,当冲击能量为114.3J时,由于CF自身的脆性,CF/PCBT复合材料层合板被完全穿透,而GF-CF/PCBT混杂复合材料层合板只在表面形成凹痕。与纯CF增强PCBT复合材料层合板相比,铺层形式为[CF/GF/CF]25的GF-CF/PCBT混杂复合材料层合板的抗冲击损伤能力提高2倍。仿真得到的云图显示,冲击引起的应力在CF中的分布区域要明显大于在GF中的分布区域。  相似文献   

7.
HDPE 纤维/树脂基超混杂复合材料设计及其性能研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
本文研究了高密度聚乙烯纤维增强树脂基超混杂复合材料(PESHCM ) 性能, 通过采用功能剪裁技术进行混杂设计, 超混杂复合材料既具有良好的力学性能, 同时又兼具耐腐蚀、耐磨耗等功能性, 借助于SEM 和理论分析, 初步探讨了PESHCM 具有优异耐磨性的原因。  相似文献   

8.
采用不同混杂比的碳纤维-玻璃纤维层内经向混编单轴向织物制备了混杂纤维增强环氧树脂复合材料, 研究了不同混杂结构和不同混杂比的碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料拉伸性能的变化及破坏形式。0°拉伸结果表明:同种混杂织物的不同混杂结构中, 碳纤维相对集中的完全对齐结构强度最高, 不同混杂比织物的完全对齐结构强度相当;碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料的模量遵循混合定律。90°拉伸结果表明:纤维与树脂间的界面结合强度为碳纤维/树脂>玻璃纤维/树脂, 碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料的强度、模量与材料厚度方向上界面的不同形式(单一或交替界面、碳纤维或玻璃纤维的分布位置等)有关, 与碳纤维的含量基本无关。   相似文献   

9.
本工作以平面Charpy冲击、缺口与非缺口Charpy冲击全面地研究了本实验所制备的超高模量聚乙烯(UHMPE)纤维-碳纤维混杂增强环氧复合材料的冲击性能。同时根据试样在冲击过程中的载荷-时间曲线以及试样在冲击破坏后的形貌对该类混杂复合材料的冲击破坏过程与冲击破坏模式进行了分析。结果表明,将UHMPE纤维与碳纤维相混杂,复合材料的冲击性能呈现出明显的正混杂效应。  相似文献   

10.
采用SHPB 冲击试验装置, 对AF/ ZF(Aramid Fiber/ Zylon Fiber) 混杂纤维防弹复合材料进行了横向冲击试验, 获得了不同混杂比的混杂复合材料的载荷历史与位移历史, 进一步分析了其破坏过程和能量吸收特性。所得结果与不同混杂比的AF/ ZF 混杂纤维复合材料实弹靶试吸能特性变化趋势相似。结果表明, 进行不同混杂比AF/ ZF 混杂纤维复合材料的横向冲击试验对预测实弹冲击的破坏吸能有参考价值。   相似文献   

11.
12.
李彬  王红 《功能材料》2012,43(24):3425-3428,3431
基于元胞自动机理论对ZrB2/(W,Ti)C陶瓷复合材料进行了模拟,并对其进行了相关实验验证。模拟结果表明,随着(W,Ti)C含量的增加,晶粒的形貌不断地发生演化,(W,Ti)C加入的比例较合理时晶粒大小合适并分布比较均匀。实验结果表明,晶粒的尺寸随模拟的变化规律与实际情况较为吻合,利用元胞自动机理论进行复合材料的模拟,可以很好地模拟复合材料的微观组织演化。  相似文献   

13.
陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶复合材料力学性能试验   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
氧化硅气凝胶具有极低的热导率和密度,可作为很好的隔热材料,而脆弱的力学性能限制了其在隔热领域的应用。在不影响隔热效果的前提下,通过复合陶瓷纤维可增加氧化硅气凝胶的强度及韧性。试验探索了陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶在室温下的拉伸、压缩和剪切等基本力学性能,分别研究了300℃、600℃和900℃下复合材料纤维铺层面方向的压缩性能,并采用扫描电子显微镜对高温试样微观结构进行了观察分析。结果表明:陶瓷纤维增强氧化硅气凝胶的性能表现出方向性,弹性模量在铺层面内方向与厚度方向的数值最大相差约28倍,强度极限亦然;在室温条件下,复合材料的拉伸和压缩弹性模量不同,X 、Y 和 Z 方向拉伸模量与对应的压缩模量之比分别为1.60、1.83和0.56;高温下复合材料沿厚度方向收缩,收缩量随温度升高而增大,900℃下的最大收缩量可达10.8%;高温下复合材料铺层面内方向压缩性能随温度升高而增强。  相似文献   

14.
Crack propagation in cement-based matrices carrying hybrid fiber reinforcement was studied using contoured double cantilever beam (CDCB) specimens. Influence of fiber type and combination was quantified using crack growth resistance curves. It was demonstrated that a hybrid combination of steel and polypropylene fibers enhances the resistance to both nucleation and growth of cracks, and that such fundamental fracture tests are very useful in developing high performance hybrid fiber composites. The influence of number of variables which would otherwise have remained obscured in normal tests for engineering properties become apparent in the fracture tests. The paper emphasizes the desired durability characteristics of these composites and discusses their current and future applications.  相似文献   

15.
《Composites Part A》1999,30(9):1039-1044
In order to improve the interfacial adhesion and impact properties of ultra-high modulus polyethylene (UHMPE) fiber/epoxy composites at the same time, the fiber coating technique was combined with the oxygen plasma treatment. The UHMPE fiber was treated with oxygen plasma and thin polybutadiene (PB) coating was introduced. PB coating decreased the interfacial adhesion and increased the impact property of the oxygen-plasma-treated UHMPE fiber/epoxy composites. However, oxygen-plasma-treated and PB-coated UHMPE fiber/epoxy composites show improved interfacial adhesion, flexural properties and impact property in comparison with the untreated control UHMPE fiber/epoxy composites. Oxygen plasma treatment introduces micro-pittings on the UHMPE fiber surface. These micro-pittings improved interfacial adhesion and flexural properties and decreased impact properties through mechanical interlocking. Thin PB coating cannot exclude this mechanical interlocking effect completely and there are imperfect wetted UHMPE fiber surface regions in which effect mechanical interlocking can occur. Stress transfer through the viscous PB interlayer also contributes to the interfacial adhesion and flexural properties of PB-coated UHMPE fiber/epoxy composites. The impact property of PB-coated UHMPE fiber/epoxy composites is due to low modulus PB interlayer.  相似文献   

16.
为探究热塑性酚酞基聚醚酮(Polyaryletherketone with Cardo,PEK-C)树脂薄膜及膜厚对层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响,利用浸渍提拉法制备了三种不同厚度(分别约为1 μm、10 μm、30 μm)的PEK-C膜,通过热压成型制备了层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料层合板,对其进行了Ⅰ型层间断裂韧性、冲击后压缩强度、层间剪切及弯曲性能测试,并利用SEM观察微观形貌及AFM扫描微观相图。结果表明:不同PEK-C膜厚增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性、冲击后压缩强度及层间剪切强度有不同程度提高,Ⅰ型层间断裂韧性及层间剪切强度以膜厚为10 μm最佳,分别增大了157.17%和17.57%,冲击后压缩强度以膜厚为30 μm最佳,达到了186.67 MPa,这是由于PEK-C与环氧树脂在热压固化过程中形成了双相结构,改善了材料韧性;但弯曲性能持续下降,强度及模量由未增韧的1 551 MPa、106 GPa分别降至30 μm时的965 MPa、79 GPa,这是由于PEK-C树脂扩散进入环氧树脂中,降低了纤维体积分数及材料刚度。   相似文献   

17.
Carbon fiber/polyethylene (PE) fiber hybrid composites were fabricated by open leaky mold method. The positional effect of PE fiber was investigated concerning the mechanical performance improvement of carbon fiber/PE fiber hybrid composites. The influence of adhesion level of PE fiber on the hybrid properties was studied using oxygen plasma, -MPS, and -MPS-modified polybutadiene (PB/-MPS) as surface modifiers. In case of carbon fiber/vinylester composite, -MPS and PB/-MPS acted as the bridge to bond carbon fiber to vinylester resin through the chemical bonding. In case of PE fiber/vinylester composite, plasma treatment of PE fiber introduced the etching and micro-pitting rather than the functional group on fiber surface. Therefore, the plasma treated composite exhibited a large increase in flexural strength compared with untreated composite. In the case of carbon fiber/PE fiber hybrid composites, the mechanical properties of hybrid composite strongly depended on the reinforcing fiber position. When carbon fiber was at the outermost layer, the hybrid composite exhibited the highest flexural strength among other hybrid composites. This was attributed to the fact that the compressive and tensile stress had maximum magnitudes in the outermost layer. The surface treatment of PE fiber at outermost layer had a significant effect on the flexural strength of hybrid composite.  相似文献   

18.
以聚硼硅氮烷(PBSZ)为前驱体,SiBNC纤维(SiBNCf)为增强纤维,采用前驱体聚合物裂解转化与热压烧结技术相结合的方法制备了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料。在800~1 500℃空气气氛下非等温氧化1~3h,研究了SiBNCf/SiBNC的氧化演变机制及氧化动力学行为。采用SEM、XRD研究了SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料氧化实验前后的微观形貌、物相,采用阿基米德体积排水法和三点弯曲测试法分析了复合材料的密度、孔隙率及力学性能。结果表明:SiBNCf/SiBNC陶瓷复合材料具有优异的抗氧化性能和高温稳定性,生成的氧化膜能有效阻隔氧气的进入,并且有效填补了SiBNCf/SiBNC复合材料的裂纹及孔洞缺陷,具有高温自愈合行为。SiBNCf/SiBNC复合材料氧化后密度提高,这能大幅度提高其三点弯曲强度,当密度从1.67g/cm3提高到1.86g/cm3时,气孔率下降41%,弯曲强度从7.51 MPa提高到26.54 MPa。  相似文献   

19.
Aramid/glass hybrid composites with three different stacking sequences and their corresponding single fiber type composites have been fabricated and their tensile, impact and dielectric properties were investigated. The trend of tensile strength and modulus of the composites followed the rule of mixture (ROM) closely and a small but positive hybrid effect for tensile strength of the hybrid composites was observed. The hybrid composites in general had a higher impact resistance than the single fiber type composites and the hybrid composite in which fiber volume fractions for glass and aramid fiber were the most balanced showed the highest impact ductility. The aramid fiber composite showed a lower dielectric constant and a higher dielectric loss than the glass fiber composites. However, the dielectric constant of the hybrid composites decreased first and then increased as the volume fraction of aramid fiber increased, which did not follow the mixing rule for dielectric constants of compounds. The dielectric loss of the composites increased monotonically as the volume fraction of aramid fiber increased which agreed well with the mixing rule.  相似文献   

20.
纤维混杂复合材料作为一种先进的复合材料,受到国内外众多研究者的青睐。介绍了纤维混杂复合材料的发展,并描述了纤维的混杂方式。着重概述了碳纤维/Kevlar纤维混杂复合材料在拉伸性能,冲击性能,压缩性能,摩擦性能,吸湿性能,阻尼性能,热性能方面的研究进展。简要探讨了纤维走向、铺层方式、混杂比等对其性能的影响。  相似文献   

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