弹道冲击下层合板破坏模式及抗弹性能实验研究

以舰用轻型复合装甲研究为背景，针对不同纤维增强种类(包括玻纤织物CA00、C200、SW220和芳纶纤维织物T750)以及不同面密度层合板结构，在6．2g刚性微曲面柱形弹弹道冲击下的防护能力展开实验研究，着重讨论了层合板结构弹道冲击下破坏模式，弹体初始侵彻速度及面密度与抗弹能力和抗弹效率之间的关系，认为不同的破坏模式体现了不同的吸能特性和纤维失效机理．     

FRC/钢燕尾槽单向连接结构强度特性及损伤机理

针对纤维增强复合材料(FRC)与钢结构的紧密坚固连接要求,提出并设计了FRC/钢结构燕尾槽单向嵌入式胶接连接结构形式.初步设计的连接结构试件单向面内抗剪极限强度试验测试结果显示:由于层间剪力引起的自由端效应影响,FRC/钢燕尾槽连接结构的初始损伤将最先出现在自由端部,导致连接结构紧密性连接要求不能得到满足,而槽体连接区内纤维的层间分层和拐角区树脂基体的挤压损伤以及上下层间界面剥离构成了燕尾槽单向连接结构抗剪承载时的典型损伤及破坏模式.为此,提出了自由端部增强改进结构形式.采用有限元数值方法(Abaqus/Standard)对改进前、后两种连接结构界面应力分布特性进行分析,改进结构试验研究结果表明:改进后单向燕尾槽连接结构层间界面应力分布更趋合理,自由端部分层初始损伤得到有效抑制,燕尾槽单向连接结构能在有效保证水密性要求的前提下,使抗剪极限强度提高约61%.     

基于临界刚度的复合材料筋材多变量优化设计方法

以船舶结构优化设计为背景,针对目前结构安全余量过高导致加筋板板筋刚度过匹配现状,提出板筋刚度匹配临界刚度的概念,推导了板筋刚度比关系式.以T型复合材料筋材为对象,建立优化模型,基于Isight软件平台对设计变量进行灵敏度分析,简化设计变量.采用多岛遗传算法对筋材开展多变量优化设计,结合工程实际在筋材优化结果基础上确定设...     

玄武岩纤维增强复合材料抗弹性能试验研究

摘要：为了研究玄武岩纤维增强复合材料的抗弹性能,利用不同树脂基体制作了玄武岩纤维增强复合材料靶板试件,进行了弹道测试。研究了玄武岩纤维增强复合材料的抗侵彻性能和典型破坏模式,并分析了不同树脂基体和不同铺层方式对靶板防弹效果的影响。研究表明,玄武岩纤维增强复合材料在受弹体侵彻时,主要呈现局部破坏,破坏形式是迎弹面的纤维剪切失效、背弹面的拉伸断裂失效。另外,根据轻型防护的要求,提出设计新型防护结构的思路。研究结果可以为轻型复合装甲设计提供参考。     

基于GMSL的车载摄像系统研究

为了实现车载高清视频长距离、低损耗地传输,研究了基于吉比特多媒体串行链路(Gigabit multimedia serial link,GMSL)技术的车载摄像传输系统的框架及其原理.通过对车载摄像传输系统的硬件电路、硬件编解码以及视频信号编码原理的探究,设计了一款车载前视摄像系统.首先,根据调研结果,模拟出传输系统整...     

填料改性聚氨酯弹性体的水声性能

用甲苯-2,4-二异氰酸酯(2,4-TDI)、聚醚二醇(PPG)和3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MOCA)等原料合成了聚氨酯弹性体,并用云母、空心玻璃微珠等填料进行改性,研究了填料种类、云母尺寸和空心玻璃微珠含量对该聚氨酯弹性体材料水声性能的影响。以聚氨酯弹性体材料的吸声系数和反射系数为目标函数,采用均匀设计和多元回归分析相结合的方法对混合填料掺杂改性聚氨酯弹性体材料体系进行了优化设计,制备了吸声性能优良的聚氨酯弹性体水声吸声材料。本文为聚氨酯弹性体水下吸声材料的研究提供了理论参考。     

聚硫橡胶改性环氧树脂研究

通过红外光谱及力学性能测试研究了不同液体聚硫橡胶用量对环氧树脂性能的影响。结果表明,加入质量分数20%~100%的液体聚硫橡胶,质量分数8%的DMP30固化促进剂后,环氧树脂的性能可大幅提高。当聚硫橡胶质量分数为20%时,浇注试样拉伸强度最高,达到65.28 MPa,断裂伸长率21.7%,弯曲强度125.76 MPa,弯曲模量2 847.93 MPa,弯曲应变7.67%,纯环氧树脂固化物的指标分别34.27 MPa,10.0%,66.21 MPa,2 340.54 MPa,2.18%。当聚硫橡胶质量分数为80%时,粘接碳钢剪切强度接近12 MPa。     

典型舰用复合材料DMA动态力学性能试验研究

典型舰用复合材料体系以玻璃纤维(SW220(S2))、碳纤维(T700)等为增强纤维,乙烯基类(430LV、3201)树脂和环氧类(350)树脂等为基体,以其为研究对象,通过开展不同纤维和基体组成的纤维增强复合材料(FRP)动态热机械分析(DMA)试验,得到以上材料体系在不同温域和频域内的阻尼特性,并对树脂基体种类、铺层角度和增强纤维类型的影响规律进行分析。研究结果表明:树脂基体是影响FRP阻尼特性的主要因素,三种树脂基体中,tanδ_(max(430LV))≈0.88,tanδ_(max(3201))≈0.8,tanδ_(max(350))≈0.7,常温段(0℃~30℃)损耗因子基本相同,约为0.05,加入纤维后,FRP的损耗因子下降至0.035左右,但储能模量提高了7倍~8倍;常温段,与0°/90°铺层方向相比,±45°铺层复合材料的损耗因子提高约0.025,储能模量下降6 GPa~8GPa;0℃~30℃,与碳纤维增强复合材料(CFRP)相比,玻纤增强复合材料(GFRP)损耗因子是其两倍,但储能模量只有其1/3。实验频率从1 Hz增加到1000 Hz,FRP的损耗因子降低45%~70%,储能模量上升10%以内。     

夹芯复合材料结构阻尼特性研究

从粘弹性材料的本构关系出发,应用复特征值理论推导了夹芯复合材料结构阻尼的计算方法;同时基于能量损耗原理和阻尼的产生机理,研究了夹芯复合材料结构阻尼计算的模态应变能方法;提出了两种承载/减振夹芯复合材料结构模型,应用动态力学热分析方法测量了芯材的阻尼参数;应用两种阻尼计算理论和有限元数值分析相结合的方法研究了两种夹芯结构模型的损耗因子,并与试验结果进行了比较;分析了夹芯厚度对结构损耗因子的影响.