汽车复合材料层合板准静态力学性能的试验测定

以应用于某新能源电动汽车的复合材料层合板为研究对象,利用万能试验机和静态应变测试分析系统等提出了可靠的复合材料层合板准静态拉伸和压缩力学性能试验测定方法,从而为复合材料结构在汽车轻量化中的设计和应用提供了试验依据。该层合板结构采用±45°交叉铺层方法,由2层碳纤维、1层芳纶纤维和2层玻璃纤维层叠构成。试验结果表明,该复合材料层合板在准静态拉伸时呈现沿±45°方向和层间分离挤压的断裂失效模式,这与其内部纤维铺层方向是一致的。同时,由于在复合材料板材中加入了增韧和板材失效时起连接作用的芳纶纤维和玻璃纤维铺层,该复合材料层合板的整体力学性能较常见碳纤维增强复合材料板材,其弹性模量和强度性能均有所降低。     

复合材料热膨胀成型工艺研究与应用

简要叙述热膨胀工艺的原理和成型工艺过程，对热膨胀芯模的材料性能和设计、制造进行试验，分析影响膨胀压力的因素，并与热压罐成型工艺进行性能对比。以硅橡胶材料制作的芯模与钢模组合使用制备碳纤维复合材料制件，应用效果较好。研究表明，该工艺适用于多腔体复合材料制件的整体共固化成型。     

BMWM3CRT跑车采用碳纤维技术初次登场

碳纤维复合材料（CFRP）汽车引擎盖和前座椅的BMWM3CRT跑车，是采用宝马汽车公司开发的加工工艺生产的。这种工艺制造了该公司i3与i8型号跑车车身。     

碳纤维增强复合材料接头研究进展

本文综合叙述了碳纤维增强复合材料接头的设计、成型工艺、强度分析、试验方法及其研究进展,重点介绍了碳纤维增强复合材料耳片接头的尺寸设计、铺层设计和承载设计,以模压法和三维编织法为例介绍了耳片接头的工艺流程,对用于接头强度分析的有限元法、解析法及其相关的强度理论进行了叙述,探讨了复合材料接头拉伸、弯曲和剪切的试验方法,指出了接头设计和试验中存在的问题和今后的研究方向。研究表明,碳纤维增强复合材料接头一般优先选择增强型层压式结构形式,三维编织呈厚度方向增强结构以及关于接头疲劳的研究是今后研究和发展的方向。     

玄武岩纤维增强复合材料板簧设计与制备

以某轻型货车用板簧为研究对象,以玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料代替弹簧钢减轻车辆板簧质量为目的,通过材料优化设计、结构优化设计,确定了复合材料设计方案,利用ANSYS仿真设计软件对复合材料板簧进行了力学性能分析,采用树脂传递模塑(RTM)制备工艺制备了玄武岩增强复合材料板簧。结果表明,优化后的玄武岩纤维增强复合材料板簧静态强度、动态疲劳寿命能够满足设计和使用要求,通过了静载和台架疲劳试验,且质量相对于弹簧钢板簧减重55%。     

几种纤维复合材料压力容器的性能对比研究

本文对玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维三种常用的增强材料及其增强的薄壁金属内衬复合材料压力容器进行了对比研究，研究了三种纤维复合材料的特性、不同纤维增强的金属内衬压力容器的设计方法、每种纤维的工艺特性，研制出各种纤维增强的金属内衬压力容器，并进行了试验对比分析。     

一种新型碳纤维复合材料绳索的研制

碳纤维复合材料绳索具有重量轻，比强度高，比模量高等优异性能，笔者以环氧树脂E51，甲基四氢苯酐（METHPA），三叔胺基苯酚DMP－30和活性增韧剂6350组成的树脂体系为基体树脂，以碳纤维为增强材料，以聚氨酯为保护涂层，采用独特的制绳工艺，制成了高性能的碳纤维复合材料绳索。     

碳纤维复合材料电力机车受电弓滑板的研制

以改性酚醛树脂为粘结剂，以碳纤维、铜纤维为增强剂和导电组分，以石墨等为润滑组分，采用常规热压成型工艺制造一种新型碳纤维复合材料电力机车受电弓滑板。该材料采用层状复合结构。与浸金属碳滑板相比。碳纤维复合材料受电弓滑板的密度更小，电阻率更低，冲击强度和弯曲强度更高。     

笔记本电脑外壳模压-注塑工艺设计与开发

以某型笔记本电脑外壳为研究对象,通过将镁合金、铝合金数值模拟变形量与试验结果变形量来校核仿真模型,然后根据外壳材料仿真设计完成材料选型,并确定模压-注塑包覆成型工艺的开发。研究结果表明：基于仿真试验及厚度优选结果,选择碳纤维增强聚碳酸酯复合材料作为选择笔记本电脑外壳模压-注塑工艺设计与开发的主体材料,成功制成质轻、高强的笔记本电脑外壳。     

碳纤维复合材料引擎盖刚度的有限元分析

本文采用ABAQUS有限元分析软件建立了碳纤维复合材料引擎盖模型,在弯曲、侧向弯曲和扭转三种工况下,将引擎盖弯曲刚度、侧向弯曲刚度、扭转刚度的计算结果与实验进行比较,验证了有限元模型的有效性。利用模型分析了铺层方式对引擎盖刚度的影响,发现[±45°]铺层能得到最佳的刚度。将正交实验设计和有限元分析相结合,分析了复合材料单层板四个工程常数E1、E2、ν12和G12对引擎盖刚度的影响,发现面内剪切模量G12是影响引擎盖刚度的主要因素,泊松比ν12对引擎盖刚度没有显著规律。     

碳纤维增强树脂基复合材料的应用研究

碳纤维增强树脂基复合材料以其优异的综合性能成为当今世界材料学科研究的重点。本文介绍了的碳纤维增强复合材料的性能，简述了增强机理、成型工艺及其应用领域和发展趋势。     

基于ANSYS ACP的复合材料潜水器结构设计

基于ANSYS Composite Prep/Post复合材料分析模块研究了潜水器在起吊工况下的结构强度。采用Hill-Tsai强度理论和Tsai-Wu强度理论,对比了两种不同失效准则下的潜水器结构失效形式。对潜水器不同结构区域处碳纤维编织材料的铺层数量进行参数化设置,结合试验设计方法,用合理有效的计算样本得到了复合材料潜水器载体结构的最优设计方案。文中采用的复合材料结构有限元计算与试验设计相结合的方法,对于复合材料工程结构的直接优化具有一定的参考价值。     

轻质碳纤维复合材料帆船桅杆的设计与制备

碳纤维复合材料与金属相比,具有重量轻、可设计性强等优点.本文目的是设计并制备轻质碳纤维复合材料桅杆.基于等刚度准则,对具有等壁厚、异型截面的中空碳纤维复合材料桅杆进行设计,并运用数值模拟技术对结构铺层进行优化.采用纤维铺放和缠绕工艺制备出长度为16m的大尺寸碳纤维复合材料帆船桅杆,与铝合金桅杆相比减重43.4%.在设计工况下,桅杆变形试验值与数值模拟结果相近.     

碳纤维复合材料在体育用品中的应用性能与案例研究

文章以碳纤维材料性能为主要研究对象,介绍了该类型材料在体育设施及各类型运动装备中的应用。首先对碳纤维材料当前的发展情况进行了综述,并对未来碳纤维材料的发展方向进行了展望;其次对碳纤维的性能以及碳纤维应用于体育领域中的优势进行了阐述;最后详细分析了碳纤维及其复合材料的工艺优化方法。     

碳纤维复合材料汽车前地板的研制

阐述了通过对碳纤维复合材料汽车前地板的研制,以金属白车身为设计依据确定了碳纤维复合材料前地板的结构。分析确定了材料及成型工艺,研究了预成型体制作,设计出了多点注射快速RTM模具,并成功制备了碳纤维增强热固性环氧复合材料前地板。产品经过刚度及模态测试,其结果满足汽车整车厂提出的技术要求,而且减重效果明显,说明碳纤维复合材料作为主受力结构件在汽车上的应用是可行的。     

单向碳纤维复合材料微观形貌与性能相关性研究

利用金相显微镜、电子探针、扫描电镜对不同基体的单向碳纤维复合材料截面、界面进行了观察比较。结果表明：相同工艺条件下制备的几种不同基体碳纤维复合材料中，环氧树脂基碳纤维复合材料缺陷多，但纤维与基体的界面结合强，材料抗拉强度高；酚醛树脂基碳纤维复合材料与乙烯基酯碳纤维复合材料缺陷少，但界面结合差，材料抗拉强度低；材料界面结合状态与工艺参数有关。改性酚醛树脂、探索合理的生产工艺参数对改善界面结合状态，提高材料综合机械性能具有重要意义。     

碳纤维复合材料在轻量化的应用和前景

复合材料的轻量化研究是现代设计制造的一大主流。随着社会对节能减排要求的日益提高,轻量化材料在各领域的应用将会更为广泛,轻量化材料是未来材料发展的一大趋势。通过对碳纤维复合材料的性能及其在轻量化的应用和前景进行简要介绍,综述了国内外几种有代表性的碳纤维型号和主要的成型工艺,结合轻量化这一特点对碳纤维复合材料应用前景进行分析。     

碳纤维／聚酰亚胺耐高温复合材料成型工艺及其性能的研究

本文研究了碳纤维／聚酰亚胺复合材料的成型工艺及其力学性能和高温力学性能以及热学性能，指出了评价耐高温复合材料的长期耐热性和短期耐热性的方法，为用户制作了碳纤维／聚酰亚胺耐高温复合材料产品，并通过了高温试验。     

聚四氟乙烯基减摩复合材料配方优化

以聚四氟乙烯为主体材料，加入石墨、铜粉、碳纤维等粉末作为填充剂，进行减摩复合材料配方优化设计。采用均匀设计法确定了聚四氟乙烯基减摩复合材料各配料实验点的分布，用样条函数对均匀设计法所设计配方得出的摩擦因数进行拟合，找出配料与摩擦因数的关系，建立配方优化拟合曲线，最后在拟合曲线上选取具有代表性的试验点进行验证试验，达到优化的目的。试验结果表明：配方中单独添加铜粉或石墨时，减摩复合材料的摩擦因数均较高，说明石墨和铜粉必须配合使用；当铜粉和石墨各为30份时，及铜粉为60份，石墨为15、25、30份时，材料的摩擦因数在整个配方体系中均较低；得到的配方优化拟合曲线趋势符合实际，可以用于指导生产。     

整体式碳纤维复合材料纯电动汽车上车体结构件研制

依托某全新开发的纯电动车型,开展碳纤维复合材料上车体结构设计及验证;根据原上车体设计的性能要求及碳纤维复合材料的材料和成型工艺特性进行结构设计,CAE分析验证,零部件及整车验证,成功试制碳纤维复合材料上车体并应用于整车。研究结果表明,碳纤维复合材料经合理的结构设计更适合作为结构件在汽车领域中予以应用,并具有显著轻量化效果,在汽车尤其是纯电动轿车领域具有发展前景。