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以T800碳纤维/X850环氧树脂复合材料T型制件为结合对象,利用COMSOL Multiphysics仿真软件,建立了反映复合材料制件单馈口谐振腔体微波固化的有限元仿真模型,研究了微波腔体和制件内部的电磁场、温度场、固化度场的分布规律及其与微波输入功率的映射关系。结果表明:在微波腔体内和制件内存在相反的电场强度分布,在复合材料制件内,远离微波馈入端口的区域的电场强度要高于近馈入端口区域,且在制件棱角区域,电场强度存在较强的尖端效应;随微波输入功率增加,微波腔体及制件内部的电场强度均随之增加,制件内电场强度最大值出现在上、下表面,且下表面温度明显较上表面高;提高微波输入功率会导致制件升温过快,进而诱发温度及固化度梯度。在升温中后期的制件厚度方向,温度和固化度梯度较明显。本文推荐微波输入功率应控制在500 W以内。 相似文献
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依据SiC晶须增强树脂基复合材料的光固化实验结果,运用材料的温度应力原理,利用降温等效体积应变与光固化体积收缩率关系的假设,建立了有限元模型。研究并分析了树脂基体中组分配比、光固化层厚和晶须增强体对成型件收缩应力的影响。结果表明:树脂基体中组分配比和晶须增强体对收缩应力的影响很大,而光固化层厚对收缩应力的影响较小。 相似文献
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运用随机顺序添加算法RSA(Random sequential addition method),基于均匀化理论建立了碳纤维填充橡胶复合材料代表体积单元RVE(Representative volume element)模型,利用有限元方法数值模拟研究了碳纤维对橡胶复合材料导热性能的影响。结果表明:在相同的填充分数下,碳纤维根数对复合材料导热性能的影响较小;合理安排碳纤维空间分布及纤维取向能有效提高复合材料的导热性能;复合材料的导热性随着碳纤维填料含量及长径比的增加而增大;与理论模型相比,基于碳纤维填料随机分布模型所得模拟结果与实验值较接近,尤其在高填充分数时与实验值吻合较好,可以更好地预测纤维填料填充复合材料的导热性能,对制备具有高填充分数的高导热复合材料具有一定的指导意义。 相似文献
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近年来,复合材料在舰艇和潜艇中主、次承力构件的应用越来越多。复合材料抗腐蚀,重量轻,与金属材料相比,其成本也不算高。但复合材料抗火性能与金属材料明显不同。所有树脂基复合材料若暴露于高的热流中都将燃烧。现用于舰船的聚酯、乙烯基酯和环氧复合材料不仅燃烧。而且散发大量烟雾。因此,评价和研究复合材料的抗火性能对其安全应用和进一步扩大应用范围来说是一个十分重要的课题。 相似文献
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石墨/PTFE复合材料导热性能的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
有限元数值模拟可看作在计算机上进行的模型实验,在模型体系上获得的信息比在实际体系上所作的试验更为详细.介绍了利用ANSYS的参数化有限元分析技术数值模拟的模型、原理及精度,并获得了系列化的数据,为石墨/PTFE复合材料的导热性能设计提供了参考依据. 相似文献
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Ballistic properties of two different polymer matrix composites used for military and non-military purposes are investigated
in this study. Backside deformation and penetration speed are determined experimentally and numerically for Kevlar 29/Polivnyl
Butyral and Polyethylene fiber composites because designing armors for only penetration is not enough for protection. After
experimental ballistic tests, a model is constructed using finite element program, Abaqus. The backside deformation and penetration
speed are determined numerically. It is found that the experimental and numeric results are in agreement and Polyethylene
fiber composite has much better ballistic limit, the backside deformation, and penetration speed than those of Kevlar 29/Polivnyl
Butyral composite if areal densities are considered. 相似文献
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建立了基于三细胞模型数值预报三维编织复合材料粘弹性能的方法。首先构造了三维编织复合材料的三细胞模型并施加周期性边界条件,随后利用标准线性固体模型模拟树脂基体的粘弹性能,导出基体的松弛模量,再通过有限元计算及Prony级数拟合,得到三种胞元的粘弹性参数。然后根据三种胞元的体积分数和粘弹性参数,利用三个标准线性固体模型并联,模拟得到三维编织复合材料沿编织方向的粘弹性参数和蠕变本构关系。最后,分析了编织角和纤维体积含量对粘弹性能的影响。 相似文献
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根据C/SiC复合材料的结构以及等温化学气相浸渗法的工艺特点, 建立了ICVI过程中C纤维预制体结构变化的多尺度孔隙模型和C/SiC复合材料ICVI致密化过程的数学模型. 利用该模型对ICVI法制备C/SiC复合材料进行了数值计算和分析. 模拟结果与实验结果呈现出相同的规律并且两者之间误差较小, 表明本文所建立的模型可以很好地描述C/SiC复合材料的ICVI致密化过程. 利用该模型计算出C/SiC复合材料孔隙率的分布情况以及总体孔隙率在浸渗过程中的演化规律, 对ICVI工艺的优化具有一定的指导意义. 相似文献
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We have investigated ballistic response of polyethylene/polyethylene (PE/PE) composites to impact by Uzi bullets. For comparison, limited work was carried out on PE/aramid fiber hybrids and PE fiber/Polycarbonate plate laminates. The plates exhibited an average ballistic resistance, V
50, of approximately 90 m/s per 1 kg/m2 area density. In term of the protection level per thickness, the ballistic resistance was 76 m/s per 1 mm. Visual and microscopic examinations identified indentation and delamination as the prevailing failure mechanisms. The delamination, energy calculated on the basis of a simple delamination model considering the fracture surface energy of the matrix, was shown to fully balance the dissipated kinetic energy of the bullet, while the contribution of the fiber fracture process was negligible. This is taken as strong circumstantial evidence for the significant role of this failure process in the ballistic resistance of these composites. 相似文献
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Kevlar-129纤维复合材料抗侵彻性能数值模拟 总被引:1,自引:1,他引:0
采用AUTODYN有限元软件,数值模拟了不同初速度下FSP破片对10 mm厚Kevlar-129纤维复合靶板的侵彻过程,获取了不同初速度下破片侵彻靶板后的剩余速度,计算了芳纶复合靶板的弹道极限,并将该值与弹道测试试验数据进行了对比.此外,研究了破片侵彻纤维复合靶板深度与破片初速度的关系.结果显示,Kevlar-129纤维复合材料弹道极限的数值模拟值与弹道实验测试值相吻合;破片初速度小于320m/s时,破片剩余速度随着破片初速度的增加而减小;破片初速度大于320m/s时,破片剩余速度随着破片初速度的增加而增大;破片初速度小于靶板的弹道极限时,破片侵彻靶板的深度随着破片初速度的增长呈二次函数增长. 相似文献
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树脂基纤维增强摩阻材料研究进展 总被引:11,自引:1,他引:10
综述了国内外目前树脂基纤维增强摩阻材料的研究进展,主要介绍了树脂基摩阻材料的摩擦学特性及摩擦磨损机理;树脂基体的改性研究成果,归纳了填料种类对摩阻材料摩擦学特性的影响.对常用的增强纤维性能作了对比,尤其是对天然植物剑麻纤维及其增强材料特性作了总结.笔者首次研究了剑麻纤维增强汽车刹车片,认为将剑麻纤维应用于摩阻材料将会是一个新的研究热点. 相似文献