新型结构整体中空夹芯复合材料的设计

针对原有整体中空夹层复合材料的面板薄而引起的抗冲击性能差的问题,从结构改进入手,设计了上面板是2.5D角联接结的多层结构、下面板是平纹结构、中间是8字型结构的整体中空夹层复合材料.该结构以E-玻璃纤维为原料,在JD008型剑杆小样织机上织成预制件,然后采用真空辅助成型工艺对预制件进行复合.这种结构的整体中空夹层复合材料比原有的面板厚度增加,且绒经的高度不变,使材料的抗冲击性能得到改善.     

先进复合材料在轨道交通领域的应用

先进复合材料具备比强度高、比模量高的特点,是产品实现轻量化的一种非常重要的途径;同时,复合材料可以通过采用不同的组合方式,实现不同的功能特性,亦可实现结构-功能一体化,是轨道交通领域新材料发展方向的重要组成部分。     

碳纤维/环氧树脂基中空夹芯复合材料压缩性能的有限元法研究

在已有研究的基础上,利用有限元软件ANSYS Workbench,建立了三维中空夹芯复合材料结构模型,进行三维中空夹芯复合材料的压缩性能研究。利用该模型,探讨了材料在2 mm压缩位移载荷作用下纤维、树脂和复合材料的应力、应变分布。结果表明:三维中空夹芯复合材料在压缩载荷作用下,芯材交叉处应力最大,最容易发生压缩破坏;上下面板应力最小,最不容易发生压缩破坏;复合材料在承受压缩载荷作用时,纤维起主要承载作用,树脂起次要作用;材料的破坏模式主要为树脂破裂。     

结构参数对三维中空夹芯复合材料平压性能的影响

三维中空夹芯复合材料是一种新型夹芯结构材料,具有轻质、高强、高模、抗冲击、隔音、保温等特性,可广泛用于航空航天、汽车、储油罐、船舶、建筑、能源等领域。本文选取芯材高度分别为2、4、6和8mm,以及芯材间距分别为4、6和8 mm的两组三维中空夹芯复合材料为样品,测试其平压性能,重点研究芯材高度、芯材间距等结构参数对三维中空夹芯复合材料平压性能的影响,并分析材料的压缩特性及损伤机理。结果表明,三维中空夹芯复合材料受到平压载荷时的破坏模式为明显的脆性破坏,同时,材料破坏形式主要表现为树脂开裂、纤维断裂、界面脱粘等特征。三维中空夹芯复合材料的平压性能随着芯材高度、芯材间距的增加而下降。研究结果将为该材料的结构优化设计和性能分析奠定理论基础。     

夹芯注射成型的计算机模拟研究

夹芯注射成型零件由2种塑料组合而成,表层塑料要有好的表面性能,而芯层材料则有高的力学性能。由于涉及的工艺参数多、成型机理复杂,夹芯注射成型时易出现芯层材料突破壳层的现象,导致成型制品报废。本文以模流分析软件M P I为工具,以桶形制件为试验模型,通过正交试验的方法,研究了夹芯注射成型工艺参数对芯层熔体突破的条件,并得到了最佳的成型工艺参数。研究结果表明,夹芯注射成型时,对芯层熔体突破影响最大的工艺参数是芯层熔体的注射温度,其次分别是芯层熔体的注射速率和壳层熔体的注射速率,而模具温度和壳层熔体注射温度的影响最小。     

镁合金在轨道交通领域的应用

镁合金作为21世纪绿色工程材料,在航空航天、国防军工、轨道交通等领域具有十分巨大的应用潜力。通过分析镁合金特点,介绍了镁合金加工技术的发展和新型阻燃镁合金、高强度大规格镁合金型材在轨道交通领域的应用现状及面临的技术瓶颈。新型阻燃镁合金材料及大规格镁合金型材制备加工技术研发能够助力我国轨道交通的轻量化。镁合金从非主要承载零件到主要承载零件的应用将是轨道交通车辆轻量化升级的关键。     

机电一体化技术在中空成型机上的应用

介绍在机电一体化设计思想指导下，塑料挤吹中空成型机的工艺流程，液压比例系统与控制系统的特点。     

夹芯复合材料基座减振效果的试验研究

为研究夹芯复合材料基座的减振效果影响因素及适用范围,设计了两种不同支撑骨架形式的夹芯复合材料基座,并对骨架和基座分别进行了减振试验,试验中记录了输入和输出测点的加速度信号,将测试结果进行频谱分析,利用加速度分贝来表示振级,计算了两种骨架和基座在不同频率输入载荷激励作用下的减振效果。通过对试验结果分析发现:在高频率载荷激励下,弧形支撑基座减振效果略好于直支撑基座;在低频载荷作用下直支撑基座减振效果好于弧形支撑基座。     

三维整体夹芯织物增强复合材料的研制

用玻璃纤维在普通二维织机上分别试制经向为V形、X形和蜂窝形3种典型三维整体夹芯织物,利用真空辅助成型工艺研制复合材料夹芯板。为使树脂能较好地渗入织物和纤维内部,对灌注用树脂胶液的组成、配制比例以及树脂黏度等进行了研究,并讨论了三维空芯结构织物中树脂胶液流动过程及气泡形成原因。该复合材料成型工艺能有效地排除在成型过程中产生于织物纤维束之间和纤维束内的气泡。研究结果表明所研制的板材保持了夹芯织物原有的孔形结构、形状与较好的力学性能。     

芯材高度对整体中空复合材料力学性能的影响

整体中空复合材料是由纤维连续织造呈整体中空结构的新型夹芯材料,具有质轻、高强、高模、可设计等特点.研究了整体中空复合材料在拉伸、压缩、剪切、弯曲等载荷作用下的力学特性,重点分析了芯材高度对材料力学性能的影响.结果表明:整体中空复合材料的侧拉、弯曲破坏模式为脆性破坏,侧压为芯材失稳破坏,剪切为"先剪后拉"破坏模式;随芯材高度的增加,材料的侧拉、侧压和弯曲强度增加,剪切强度降低.研究结果为该类材料的结构优化设计和性能分析奠定了基础.     

中空织物与其在复合材料上的应用

本文扼要介绍了采用玻璃纤维，碳纤维或芳纶纤维等织造中空织物基本原理，给出了中空织物复合材料化的方法，并对中空织物复合材料的重量轻，刚性大等特点进行了讨论。     

复合材料LCM整体成型工艺发展及应用

复合材料LCM工艺经过长久的发展,已经形成了RTM、RIM以及连续纤维增强热塑料性预浸料真空袋压缩成型等多种类型的工艺方法。各种的工艺方法由于特点的不同,需要发展的技术内容各有不同,RTM工艺向着高速成型的方向发展,RIM向着更大、更为复杂的结构部件整体成型发展,连续纤维增强热塑性预浸料真空袋压成型需要开发更多的品种借以拓展应用的领域。     

三维夹芯复合材料低速冲击性能有限元法研究

借助有限元软件ANSYS建立了三维夹芯复合材料细观结构模型,重点研究了在低速冲击载荷作用下材料、纤维和树脂的应力、应变分布,并分析了树脂种类对材料抗低速冲击性能的影响。结果表明,在低速冲击载荷下,从宏观角度来看,冲击点处、芯材圆弧中心处应力较大,最易发生破坏,而下面板边缘处应力最小,不易被损坏;从细观角度来看,纤维是承载的主体,树脂起次要作用;环氧树脂基复合材料抗低速冲击性能更优。     

缝合复合材料的研究进展及其在海洋领域的应用

随着海洋资源的大力开发,复合材料在海洋领域的应用得到了迅速发展。传统的层合复合材料的层间性能较弱,缝合工艺可有效地改善其层间性能。针对海洋环境的特点,综述了海洋环境下缝合复合材料的研究现状,分析了海洋环境和缝合工艺对缝合复合材料的层间性能、抗冲击性能以及面内性能等的影响及其作用机制。概述了缝合复合材料在船舶、船舶配件、海上风力发电机和海底汽油田平台设备等领域的潜在应用。最后,总结了缝合复合材料在海洋环境中进一步应用亟待解决的问题,展望了未来海洋环境中缝合复合材料的发展趋势和应用前景。     

芳纶材料在轨道交通领域的应用现状

轨道交通是新型城镇化和城市化地区高质量发展的命脉,轨道交通设备轻量化的设计要求促进了高性能复合材料的快速发展。芳纶材料凭借其高强度、高绝缘性、阻燃、耐化学腐蚀等性能,在高速列车电机、变压器和其他辅助器件上得以广泛应用。文章主要介绍了芳纶材料,包括芳纶绝缘纸、芳纶蜂窝夹层复合材料在轨道交通领域的发展现状及应用,并对其未来的发展进行展望。     

复合材料基体固化成型工艺研究

树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、抗疲劳性能优良、工艺性能良好及具有可设计性等特点,一直受到工业界的重视,各种复合材料产品被应用到各行各业,尤其是在航空航天领域。复合材料从原材料到形成制品的过程,都需经过固化与成型,方法已经有几十种。文中介绍了国内外复合材料主要的基体固化方法、成型工艺和相关研究;固化方法主要有热固化、辐射固化与微波固化等,成型工艺主要有模压成型、渗透成型、缠绕成型与拉挤成型等;同时,对工艺研究与应用也进行了展望。     

丝素蛋白及其复合材料在医药领域的应用进展

丝素蛋白取材广泛,由α-螺旋与β-折叠构成3种晶型结构,具有良好的机械性能与低毒性,物化可塑性与生物相容性强,其复合材料可应用于医用辅料、药物传输、组织工程、传感材料等领域。综述了丝素蛋白及其复合材料在医用敷料、组织工程、药物传递等领域的应用进展,分析了丝素蛋白可用作药物包衣、微球、成膜、纳米纤维、支架等医用载体并可应用于人体组织工程修复与控制药物传递释放等领域。认为:丝素蛋白及其复合材料在医药领域有着广阔的应用前景。     

亚麻增强复合材料/蜂窝夹芯结构冲击响应

文章研究了亚麻增强复合材料/蜂窝夹芯结构的冲击响应。所用的夹芯结构的芯材是蜂窝材料,面板使用不同规格的亚麻纤维增强/酚醛树脂复合材料。研究了不同冲击能量下,面板厚度对冲击响应及破坏模式的影响。面板厚度小的夹芯结构主要由面板的拉伸破坏主导,而面板厚度大的夹芯结构则主要由面板的分层破坏主导,并且能够吸收更多冲击能量。     

三维夹芯复合材料冲击损伤后弯曲性能研究

采用手糊成型工艺将环氧树脂与三维机织夹芯织物及玻纤平纹织物复合,制成三维夹芯复合材料,并采用不同的冲击高度对其进行低速冲击试验。利用Instron 5969H型万能材料试验机对经过低速冲击试验的三维夹芯复合材料的弯曲性能进行测试,分析冲击高度对三维夹芯复合材料弯曲性能的影响。结果表明:同种三维夹芯复合材料的弯曲性能与冲击高度呈负相关;相同冲击高度下,同种三维夹芯复合材料的经向剩余弯曲强度明显低于其纬向剩余弯曲强度。