碳纤维复合材料薄壁管的制备及其轴向压缩性能研究

以内径60mm、外径74mm、长度80mm的碳纤维复合材料薄壁管为对象,对不同树脂含量、不同环/纵向铺层比、不同端部结构的薄壁管分别进行静态轴向压缩试验,并研究了不同树脂基体对薄壁管静态轴向压缩强度的影响。结果表明,适当增加树脂含量、降低环/纵向铺层比、对管端部加强及采用增韧改性树脂基体都可以提高此种复合材料薄壁管的静态轴向压缩强度。     

拉挤型FRP管轴向压缩承载性能研究

针对单向纤维增强树脂基复合材料(FRP)压缩强度远低于其拉伸强度的问题,对影响拉挤FRP管轴向压缩承载力的一些因素进行研究,探讨提高拉挤FRP管轴向压缩强度的途径。结果表明,无端部约束情况下增加包裹对提高FRP管承载力效果不明显;端部约束可改变FRP管破坏形式,对提高其承载力效果显著;在端部约束情况下增加包裹也可有效提高FRP管承载力。     

短切碳纤维增强硬质聚氨酯泡沫复合材料压缩强度与形貌研究

本文研究了短切碳纤维增强硬质聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度和形貌.探讨了不同短切碳纤维含量对硬质聚氨酯泡沫力学性能的影响,利用光学显微镜和扫描电镜观察了不同短切碳纤维含量情况下,硬质聚氨酯泡沫复合材料泡孔形成情况及试样破坏的微观相貌.研究结果表明,当短切碳纤维含量为30％时,硬质聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度最大,泡体泡孔均匀致密;当短切碳纤维含量超过30％后,开始出现了大量闭孔和塌泡,碳纤维与聚氨酯泡孔剥离,力学强度下降.     

碳纤维复合材料方管的性能研究

本文简单地介绍碳纤维复各材料方管的成型工艺,性能测试及分析,可供有关产品设计参考。     

薄壁碳纤维复合材料方管性能理论分析

本文简单地介绍薄壁碳纤维复合材料方管的拉伸、压缩、弯曲、扭转等性能的理论分析与实测值很符合。     

拉伸回弹法测定碳纤维的压缩强度

通过搭建电弧辅助单丝测试装置,采用拉伸回弹法,测定了日本东丽公司的T300,T800H碳纤维以及美国赫氏公司的IM7碳纤维,采用极限均值法(方法一)和区间择优法(方法二)对所测数据进行统计,并对其结果与文献报道的直接法测得的结果进行比较。结果表明:采用方法一和方法二统计的拉伸回弹法测得的T300碳纤维的单丝压缩强度分别为1.97,1.98 GPa,T800H碳纤维单丝压缩强度分别为2.17,2.15 GPa,两种方法统计的压缩强度结果基本相同,与直接法测定的结果接近,方法一比较直观,方法二则可以通过设置合理的区间获得更小的测试误差;采用拉伸回弹法对IM7碳纤维的单丝压缩强度进行两次平行测试,所得的单丝压缩强度分别为2.56～2.66,2.65 GPa,误差为0.1 GPa;拉伸回弹法具有较好的可重复性,拉伸回弹法可用于高强中模型碳纤维本征压缩强度的表征。     

芳纶包覆碳纤维增强环氧树脂的轴向压缩性能研究

采用缠绕法制备了芳纶长丝包覆碳纤维束,利用真空辅助树脂转移成型法制备了包覆碳纤维增强环氧树脂.通过电子万能试验机测试了复合材料的轴向压缩性能,研究了长丝缠绕方式、包覆密度和碳纤维束的数量对试样压缩强度及破坏模式的影响.结果表明,芳纶包覆能够提升碳纤维复合材料的压缩强度,随着芳纶长丝包覆密度的增加,压缩强度逐渐增加;相比...     

提高碳纤维分散性及碳纤维纸强度的研究

研究了碳纤维长度、分散剂种类、分散质量分数对碳纤维在水中分散性能的影响及添加粘合纤维提高碳纤维纸强度的方法。结果表明:添加分散剂能有效改善碳纤维的分散性,以APAM和PU分散剂复配使用为最佳;碳纤维越长或分散质量分数越高越难分散,适宜的碳纤维长度为2～6 mm;用木浆或热熔纤维作粘合纤维能有效提高碳纤维纸的强度。     

诱导孔对AL–CFRP混合管轴向压缩变形行为影响

为了研究了不同数量、位置和尺寸的诱导孔对铝–碳纤维复合材料混合管(AL–CFRP混合管)压缩变形模式与吸能特性的影响,建立了AL–CFRP混合管的有限元模型,并利用试验对有限元模型进行了验证。结果表明:诱导孔的数量、位置和尺寸均对AL–CFRP混合管压缩变形与吸能特性有较大影响;单排诱导孔时,混合管的变形模式随孔的数量增多逐渐由混合模式变化为手风琴模式,降低了初始峰值载荷,提高了吸能特性,但诱导孔数量不能过多;多排诱导孔时,诱导孔开设在管件端部能够使AL–CFRP混合管吸收更多的碰撞能量;同时,诱导孔尺寸从上往下依次降低能够使AL–CFRP混合管的吸能过程更加稳定,吸能效率更高,吸收的能量也越多;但过大的诱导孔尺寸,将降低管件的吸能能力,同时改变其变形模式。     

扁平绕带压力容器环向与轴向强度研究

本文采用较为简便的方法推导了绕带容器环向爆破压力公式,并对其进行了讨论;指出了环向强度略有降低,但却全然无损于该型容器的安全性;提出了工程上合适的缠绕倾角;并对绕带容器的轴向强度进行了分析论证。     

碳纤维增强轻质耐压复合材料的制备及性能研究

通过模压工艺制备了短切碳纤维/空心玻璃微珠(K46)/环氧树脂复合材料,并对复合材料的断面形貌、密度、抗压强度和吸水率进行了研究。研究结果表明,随着碳纤维含量的增加,复合材料密度变化较小,抗压强度上升,当碳纤维含量为4%时,抗压强度最大,微珠含量分别为50%、55%、60%的复合材料的抗压强度分别为68.9MPa、65.1MPa、57.2MPa;随碳纤维含量的增加,复合材料饱和吸水率下降,当碳纤维含量为4%时,微珠含量为55%、60%的复合材料达到最小饱和吸水率,分别为0.81%、1.15%。     

碳纤维复合材料对塑胶健身器材抗压缩变形性能优化研究

针对塑胶健身器材材料存在抗压缩变形性能不佳的问题,提出碳纤维复合材料对塑胶健身器材抗压缩变形性能优化方法。通过列述纤维复合材料在冲浪板、网球拍、运动场地板和跑道等方面的应用,分析了碳纤维复合型材料具备密度小和质量轻、力学性能良好、使用寿命长、安全等级高等特点。通过计算碳纤维复合材料弹性模量以及应力等,完成碳纤维复合材料对塑胶健身器材抗压缩变形性能优化研究。通过碳纤维增强树脂基材料的耐腐蚀、力学性能方面测试,对材料的抗压缩变形性能进行验证。实验结果表明,所提方法的材料整体应用效果良好,拉伸强度等性能优越,若进一步改进和优化材料性能,可以添加助剂,具有一定实际意义。     

多轴向经编/缝合织物增强复合材料冲击后压缩强度研究

本文采用冲击后压缩强度试验对多轴向经编／缝合复合材料的损伤容限进行了研究。结果表明：与层合板复合材料相比,多轴向经编／缝合复合材料的冲击后压缩强度提高了１００％以上,说明缝合对提高材料的抗损伤容限有较大的贡献。最后探讨了多轴向经编／缝合复合材料具有优越的综合性能及广阔的应用前景。     

PAN原丝性能对碳纤维强度影响的探讨

探讨了聚丙烯腈原丝(PAN)的共聚组分、纯化、取向等方面对碳纤维强度的影响。国内外的研究表明:在原丝的制造过程中,可以通过调整原丝的共聚组分,原丝的高纯化、致密化、高取向和高强化,采用先进的油剂等几个方面来提高PAN原丝的性能和品质。     

体育器材用碳纤维织物的压缩成型特性研究

针对体育健身器材用碳纤维织物的压缩成型特性问题,本研究从碳纤维织物的编织方式和定型剂含量两个方面,通过实验研究了不同方式编织的两种碳纤维织物,在压缩过程中预定型织物的初始厚度、压缩时间、松弛能力之间的关系,以及压缩结束后其松弛率和回弹变形占比情况.实验结果表明,压缩过程中,两种碳纤维织物的厚度均随应力的增加而减小,应力...     

碳纤维复合材料圆管性能研究

本文介绍碳纤维复合材料圆管的拉、压、弯、剪的试验结果,并对此试验结果进行理论分析,除拉、压强度外,拉、压弹性模量,弯曲强度和模量,弯剪强度和模量均与试验值很符合。文中的性能数据及分析的理论公式可供产品设计时应用。     

碳纤维复合材料矩形截面管抗弯性能研究

针对碳纤维复合材料矩形截面管的抗弯性能,设计了五种不同铺层方案的矩形截面管。应用有限元软件Abaqus对其三点弯曲进行了仿真分析;并通过粘贴光栅光纤传感器,应用万能试验机对实验件进行了三点弯曲实验。分别获得了仿真和实验相应载荷下矩形截面管下表面中间位置的应变值,进行一次拟合后获得相应的载荷-应变曲线,从而得出仿真和实验抗弯刚度值EI。通过对比,两者的结果具有很好的一致性。结果表明:0°比例越高,抗弯性能越好。     

短切碳纤维增强聚酰亚胺泡沫的制备及性能

针对现有软质聚酰亚胺泡沫强度低的缺点,通过一步法制备了短切碳纤维增强聚酰亚胺泡沫,研究了短切碳纤维的添加量对聚酰亚胺泡沫的化学结构、微观形貌、压缩强度及热导率的影响。结果表明,短切碳纤维在发泡过程中起到成核剂的作用,随着其添加量的增加,泡沫的泡孔平均尺寸先减小后增加;当短切碳纤维质量分数为20%时,泡孔的最小平均尺寸为507μm;泡沫密度随着短切碳纤维用量的变化没有明显的改变;泡沫的压缩强度随着短切碳纤维的用量先增大后逐渐减小,压缩强度最大为54.52 kPa;短切碳纤维的加入对聚酰亚胺泡沫材料的化学结构和热稳定性没有明显的影响,但是材料的热导率随着短切碳纤维含量的增加有一定的增加。