新型折叠夹芯结构材料研究进展

折叠夹芯结构是一种具有轻质、高比强、高比刚度以及多功能潜力的新型三维结构材料,近几年受到国内外学者的极大关注.它将成为新一代结构功能一体化的理想结构材料.主要概述了折叠夹芯结构的发展历程,包括折叠芯材的拓扑构型设计、制备工艺研究以及折叠夹芯结构力学性能、失效方式、数值模拟和隔音、热力学等方面的工作.同时结合折叠夹芯结构的性能和优势,对其可能应用的领域进行预测,并对其未来研究方向进行了展望.     

结构参数对树脂基纤维编织复合材料折叠夹芯结构力学性能的影响

折叠夹芯结构是一种新型的复合材料夹芯结构,其结构参数对力学性能有重要的影响。文中以碳纤维和Kevlar平纹编织预浸料为芯材原料,采用热压工艺,制备了复合材料折叠夹芯结构试样。通过压缩试验得到不同条件下折叠夹芯结构在静态压缩载荷作用下的力-位移变化曲线。构建了复合材料折叠夹芯结构有限元模型,对不同结构参数复合材料折叠夹芯的力学性能进行了数值模拟分析,并将模拟结果与实验结果进行对比验证了模型的可靠性。实验及数值模拟的分析结果表明,随着芯材厚度的增加,折叠夹芯层的压缩强度呈线性增加,其破坏形式由假塑性变形逐渐向脆性破坏转化;面板对夹芯层的约束作用能够极大地提高压缩模量和强度,而且上下面板对压缩性能曲线有着不同的影响;折叠夹芯单元的高度、长度、折叠夹角等参数对其力学性能具有不同程度的影响。     

基于DSC实验的液态硅橡胶反应注射成型模拟

采用差示扫描量热法测定了液态硅橡胶的反应固化曲线,得到了固化度和固化速率之间的对应关系,拟合得到了该材料反应固化模型的反应速率常数、反应级数和反应活化能,并通过Moldflow软件进行反应注射成型的模拟,得到了注射压力和固化度,注射压力模拟值与生产中的实际值相差约10 %。