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埃洛石-二氧化锆改性聚磷腈橡胶基复合材料高温烧蚀行为和原位陶瓷化反应 被引量：1
1
作者 常凯 王明超 +5 位作者 秦岩 王江 陈雯 任雯君 汪远 蔺自斌 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期379-387,共9页
聚磷腈橡胶(PDPP)具有优异的阻燃性、热稳定性和高残炭率,是一种潜在的制备耐烧蚀绝热层的橡胶基体。为提高PDPP复合材料的耐烧蚀性,以埃洛石(HAL)和二氧化锆(ZrO_(2))为陶瓷化填料制备了HAL-ZrO_(2)-PDPP基复合材料,研究了这种混合陶... 聚磷腈橡胶(PDPP)具有优异的阻燃性、热稳定性和高残炭率,是一种潜在的制备耐烧蚀绝热层的橡胶基体。为提高PDPP复合材料的耐烧蚀性,以埃洛石(HAL)和二氧化锆(ZrO_(2))为陶瓷化填料制备了HAL-ZrO_(2)-PDPP基复合材料,研究了这种混合陶瓷化体系对复合材料力学性能、热稳定性和烧蚀性能的影响。结果表明,HAL和ZrO_(2)陶瓷化填料对PDPP复合材料的拉伸力学性能和热稳定性无明显影响;含5 phr HAL和15 phr ZrO_(2)的PDPP复合材料拉伸强度为4.57 MPa,断裂伸长率为104.4%,经氧乙炔烧蚀后的线烧蚀率为0.060 mm/s,相较于单独使用HAL和ZrO_(2)分别提高了43.4%和33.2%。XPD和XPS结果表明,PDPP橡胶基体热解后的残炭分别与SiO_(2)和ZrO_(2)发生了生成SiC和ZrC的原位陶瓷化反应。在烧蚀过程中,低熔点陶瓷化填料熔融将基体热解形成的炭层与高熔点陶瓷粘结,使之成为含陶瓷-玻璃-热解炭复相结构的致密且具有一定强度的类陶瓷层,对提高复合材料的耐烧蚀性有积极作用。 展开更多
关键词 绝热材料 聚磷腈橡胶 陶瓷化填料 耐烧蚀性能 埃洛石 二氧化锆
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纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程数值模拟研究进展 被引量：1
2
作者 赵华坤 于涛 +2 位作者 程泽非 徐鉴 李岩 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期46-56,共11页
纤维增强热固性树脂基复合材料在高端制造领域应用广泛,其固化过程涉及树脂流动、固化反应发生、残余应力引发固化变形等多个步骤。数值模拟纤维增强热固性树脂基复合材料的工艺成型过程是一个多场耦合的复杂问题,建立完善的数值模拟方... 纤维增强热固性树脂基复合材料在高端制造领域应用广泛,其固化过程涉及树脂流动、固化反应发生、残余应力引发固化变形等多个步骤。数值模拟纤维增强热固性树脂基复合材料的工艺成型过程是一个多场耦合的复杂问题,建立完善的数值模拟方法用来预测其成型过程中的固化行为对于工艺类型选择、工艺参数设计和复合材料构件性能优化具有重要的理论与实践意义。本文归纳了数值模拟纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程的主要研究进展,并讨论了不同数值模型的适用条件,通过分析同一问题不同模型的适用条件可以为复合材料固化工艺及参数设计的选择提供指导。提升精度和降低成本是数值模型迭代优化的主要研究方向。在此基础上,本文对数值模拟纤维增强热固性树脂基复合材料成型过程进行了总结,并认为未来可以从复合材料的树脂流动多尺度建模、机器学习与材料基因组方法在复合材料的构件优化设计中的应用和残余应力对复合材料的性能及使用寿命的影响等方面开展研究。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 数值模拟 热固性树脂 成型工艺
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微细金属Z-pin对复合材料开孔板压缩性能的影响
3
作者 宋小文 杜嘉成 +3 位作者 费少华 丁会明 王金良 高宇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期197-206,共10页
通过开孔板压缩试验和建立的参数化多尺度有限元模型,获得微细(φ0.11 mm)金属Z-pin植入体积分数和排布方式对开孔板压缩力学性能和失效行为的影响规律.采用离散实体单元代表Z-pin,选用3D Hashin失效准则判断面内起始损伤,可以有效地模... 通过开孔板压缩试验和建立的参数化多尺度有限元模型,获得微细(φ0.11 mm)金属Z-pin植入体积分数和排布方式对开孔板压缩力学性能和失效行为的影响规律.采用离散实体单元代表Z-pin,选用3D Hashin失效准则判断面内起始损伤,可以有效地模拟结构失效过程中扭结现象的不稳定扩展.结果表明,所有加Z-pin开孔板的压缩强度均低于无Z-pin试样.随着Z-pin植入体积分数的增加,Z-pin与层合板之间的桥联作用增强,加Z-pin开孔层合板压缩强度增加,开孔周围分层损伤区域受到抑制,损伤区域面积最高减小了67%.在相同的体积分数下,Z-pin排布变化对开孔板压缩强度没有显著影响.加Z-pin开孔板有限元模型的模拟结果与试验结果之间的最大相对误差为8.6%. 展开更多
关键词 Z-PIN 复合材料 参数化建模 渐进损伤 开孔层合板
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钛合金包边复合材料风扇叶片的鸟撞数值仿真
4
作者 金峰 刘璐璐 +3 位作者 朱信颖 罗刚 赵振华 陈伟 《航空发动机》 北大核心 2024年第4期107-113,共7页
为降低鸟体撞击航空发动机中带钛合金包边树脂基复合材料风扇叶片的试验成本,开展了数值仿真研究,为钛合金包边在航空发动机风扇叶片上的应用提供参考和依据。对风扇叶片进行简化,采用ABAQUS有限元软件构建了鸟撞带钛合金包边和不带钛... 为降低鸟体撞击航空发动机中带钛合金包边树脂基复合材料风扇叶片的试验成本,开展了数值仿真研究,为钛合金包边在航空发动机风扇叶片上的应用提供参考和依据。对风扇叶片进行简化,采用ABAQUS有限元软件构建了鸟撞带钛合金包边和不带钛合金包边的风扇叶片模型,其中,钛合金包边和复合材料叶片之间用粘结界面单元进行粘接,研究了不同鸟体冲击角度和速度下2种风扇叶片的损伤。结果表明:在鸟体冲击速度相同时,随着冲击角度的增大,风扇叶片的损伤增大且能量吸收率提高,在冲击角度也相同时,带钛合金包边的风扇叶片损伤更小且能量吸收率更高;在鸟体冲击角度相同时,随着冲击速度的加快,风扇叶片的损伤增大且能量吸收率提高;在鸟体冲击下,粘结界面单元最终发生拉伸破坏,在低速度冲击下还会发生剪切损伤。 展开更多
关键词 复合材料 风扇叶片 钛合金包边 鸟撞 数值仿真 航空发动机
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基于分枝约界法的复材加筋板多模式多位置可靠性分析
5
作者 冯蕴雯 宋祉岑 +2 位作者 曹一哲 路成 薛小锋 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期783-792,共10页
为了解决复合材料结构失效呈现多模式、多位置并发式,探究了分枝约界方法(BBM)在复合材料多模式、多位置可靠性分析中的应用,并结合蒙特卡罗方法对多模式可靠度进行了求解。结合结构组成、承载状态“分枝”,识别所有可能的潜在失效模式... 为了解决复合材料结构失效呈现多模式、多位置并发式,探究了分枝约界方法(BBM)在复合材料多模式、多位置可靠性分析中的应用,并结合蒙特卡罗方法对多模式可靠度进行了求解。结合结构组成、承载状态“分枝”,识别所有可能的潜在失效模式,再结合结构特征、应力状态“约界”,确定主要失效模式和失效位置,建立多模式可靠性分析模型;通过复合材料独有的失效准则向安全边界方程进行转化,探索复合材料可靠性分析的方法和流程框架,并采用蒙特卡罗求解多模式、多位置失效的可靠度;开展T型复合材料加筋板在轴压载荷下的可靠性分析案例验证,通过使用分枝约界法计算规模减少75%,轴压载荷下加筋板多模式可靠度为0.998。 展开更多
关键词 多模式可靠性分析 复合材料可靠性分析 分枝约界法 加筋 多失效模式
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基于哨兵函数和S变换的风力机叶片材料损伤特性研究
6
作者 廖力达 舒王咏 +3 位作者 张芝铭 刘亮 冯飞 陈为强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期656-663,共8页
利用声发射检测技术研究玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的损伤特性,在此过程中,采用哨兵函数来表征该材料的损伤程度,并通过S变换和模糊C均值(FCM)聚类来分析声发射信号,从而获得材料的损伤特征。三点弯曲实验结束后对试件断口进行扫描... 利用声发射检测技术研究玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的损伤特性,在此过程中,采用哨兵函数来表征该材料的损伤程度,并通过S变换和模糊C均值(FCM)聚类来分析声发射信号,从而获得材料的损伤特征。三点弯曲实验结束后对试件断口进行扫描电子显微镜(SEM)拍照来验证,可得:通过对SEM照片的分析得到基体开裂、纤维脱粘、分层破坏、纤维断裂4种损伤模式;对整个声发射事件进行哨兵函数分析,观察到试件在弯曲过程中哨兵函数曲线呈明显下降趋势;对依据哨兵函数划分的不同阶段的信号进行VMD降噪处理,然后采用S变换进行时频分析得到不同损伤的特征频率,最后采用FCM聚类进行验证。结果表明:哨兵函数值的突变可作为材料断裂的预警信号,材料损伤类型的识别可依据S变换的频率分布结果进行确定。 展开更多
关键词 风力机叶片 复合材料 声发射 损伤特性 哨兵函数 S变换
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不同秸秆增强环氧树脂复合材料的力学性能研究
7
作者 李文超 姜亚明 +1 位作者 齐业雄 赵颖 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期62-70,共9页
秸秆具有生物降解、绿色环保等特性,且来源丰富,在绿色纺织复合材料领域受到广泛关注。本文采用真空辅助法制备了长芦苇秆、麦秆、高粱秆、稻草秆增强环氧树脂复合材料,研究了芦苇秸秆在整体和劈裂状态下复合材料的力学性能,并比较了在... 秸秆具有生物降解、绿色环保等特性,且来源丰富,在绿色纺织复合材料领域受到广泛关注。本文采用真空辅助法制备了长芦苇秆、麦秆、高粱秆、稻草秆增强环氧树脂复合材料,研究了芦苇秸秆在整体和劈裂状态下复合材料的力学性能,并比较了在劈裂状态下芦苇秸秆和其他3种秸秆增强复合材料的力学性能及形态特征,分析了4种秸秆的红外光谱、表面润湿性、表面元素及微观结构。结果表明:4种秸秆均有相似的振动吸收峰位置,且它们表面微观结构差异较大,但其相同之处是表面均有硅元素、氧元素以及碳元素。同时4种秸秆都具有疏水性,芦苇秆、高粱秆、麦秆和稻草秆与水的接触角依次降低。在力学性能上,由于纤维素纤维在秸秆内合理有效分布使其出现结构物效应,秸秆增强复合材料的弯曲性能较拉伸性能具有明显的优势,同时芦苇秆劈材增强环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度比芦苇秆复合材料高165.07%、55.72%。在4种秸秆劈材复合材料中,芦苇秆劈材复合材料的拉伸、弯曲性能最好,其次是稻草杆、高粱杆、麦秆复合材料。秸秆增强复合材料的开发有利于提高秸秆资源利用率,为复合材料的开发利用提供了新路径。 展开更多
关键词 秸秆 芦苇 复合材料 微观结构 力学性能
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基于声发射b值分析的风力机叶片材料损伤特性研究
8
作者 廖力达 陆正鹏 +3 位作者 叶捍 黄斌 舒王咏 张芝铭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期172-180,共9页
风力发电机叶片主要材料玻璃纤维环氧树脂增强复合材料(GFRP)的损伤,会造成叶片寿命减少甚至断裂,必须进行损伤检测。采用声发射方法可分析GFRP复合材料损伤特性,实现在线监测叶片性能。该文采用声发射b值特征来表征GFRP损伤程度,并通... 风力发电机叶片主要材料玻璃纤维环氧树脂增强复合材料(GFRP)的损伤,会造成叶片寿命减少甚至断裂,必须进行损伤检测。采用声发射方法可分析GFRP复合材料损伤特性,实现在线监测叶片性能。该文采用声发射b值特征来表征GFRP损伤程度,并通过主成分分析和k-均值++算法进行声发射参数聚类来分析GFRP损坏模式。结果表明:1)对整个声发射事件进行b值分析,观察到GFRP试样在断裂前b值呈明显下降趋势,表明b值的变化率可作为材料断裂的预警信号。2)根据主成分分析9种声发射参数所占主成分比重,选择声发射信号的幅度、峰值频率两个特征参数。通过k-均值++算法对特征参数进行聚类分析,发现拉伸过程的声发射信号分为了4个簇,并找到每个簇的特征频率。3)通过使用扫描电子显微镜(SEM)对GFRP试样拉伸断口进行观察,得到4个簇分别对应于基体开裂、纤维/基体脱粘、分层和纤维断裂4种损伤模式。基于声发射b值分析方法适用于GFRP损伤特性研究,可在风力发电机叶片损伤检测领域推广。 展开更多
关键词 风力机叶片 声发射 复合材料 b值分析
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基于声发射技术的T800碳纤维复合材料拉伸失效机制分析
9
作者 董少静 李凯 +2 位作者 丁文辉 王立强 申秀丽 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期411-420,共10页
为揭示固体火箭发动机碳纤维缠绕复合材料壳体多载荷工况下的失效机理,开展了单向T800碳纤维复合材料试件不同偏轴角度下的拉伸实验。利用声发射(AE)无损测试技术获得了试件完整波形信号,结合Pearson相关系数选取了AE信号的特征参数,通... 为揭示固体火箭发动机碳纤维缠绕复合材料壳体多载荷工况下的失效机理,开展了单向T800碳纤维复合材料试件不同偏轴角度下的拉伸实验。利用声发射(AE)无损测试技术获得了试件完整波形信号,结合Pearson相关系数选取了AE信号的特征参数,通过K-means聚类算法对AE信号进行了聚类分析,同时结合扫描电镜(SEM)拍摄的微观断口形貌将不同的损伤机制与声发射聚类组对应。进一步利用代表性体积单元并结合渐进损伤方法,实现了单向复合材料损伤过程的数值模拟。分析结果表明,AE信号的峰值频率与幅值两类参数的相关系数低于0.2。采用二者对AE信号进行聚类分析,同时结合数值仿真获得的应力-应变曲线,发现纤维断裂峰值频率最高,基体开裂峰值频率居中,界面脱粘峰值频率最低,试件宏观破坏时的AE信号幅值最高。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 固体火箭发动机 纤维缠绕壳体 声发射 偏轴拉伸 聚类分析 渐进损伤
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定载荷条件下树脂基材料高温收缩量实时测量
10
作者 王丽燕 高扬 +3 位作者 陈伟华 刘波 徐芸 张亮 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3577-3584,共8页
为研究树脂基材料高温收缩量,提出一种测量定载荷条件下复合材料高温收缩量的方法,根据此方法自行设计搭建了复合材料高温收缩过程试验测量装置。以不同树脂基复合材料为研究对象,进行定载荷条件下树脂基复合材料高温收缩过程试验测量,... 为研究树脂基材料高温收缩量,提出一种测量定载荷条件下复合材料高温收缩量的方法,根据此方法自行设计搭建了复合材料高温收缩过程试验测量装置。以不同树脂基复合材料为研究对象,进行定载荷条件下树脂基复合材料高温收缩过程试验测量,获得碳板热面处及压头冷面处位移变化,得出树脂基复合材料的高温收缩量及冷却后收缩量。研究结果表明:试验装置能够实现定载荷条件下树脂基材料高温收缩量实时测量;无论加热过程或冷却后,试验件最大变形绝对量不超过0.37 mm;加热过程中编织石英酚醛复合材料最大变形率不超过6.43‰,石英杂化酚醛复合材料最大变形率不超过3.76‰;冷却后编织石英酚醛复合材料最大变形率不超过4.57‰,石英杂化酚醛复合材料不超过6.87‰;试验结果验证了该测量方法的正确性及有效性,并为该类材料的高温收缩及匹配分析提供了基础物性数据。 展开更多
关键词 树脂基复合材料 定载荷 高温 收缩量 试验测量
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航空复合材料螺旋桨叶片制造工艺研究进展
11
作者 武珈羽 杨金水 +2 位作者 陈丁丁 郭书君 尹昌平 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期104-116,共13页
螺旋桨推进方式在航空领域占有重要地位。复合材料具有高比强度、高比模量、高阻尼、可设计性等特性,复合材料螺旋桨叶片能够提升螺旋桨减重效率、推进效率、耐蚀性、降噪等方面性能,已成为大势所趋。本文对国内外航空复合材料螺旋桨叶... 螺旋桨推进方式在航空领域占有重要地位。复合材料具有高比强度、高比模量、高阻尼、可设计性等特性,复合材料螺旋桨叶片能够提升螺旋桨减重效率、推进效率、耐蚀性、降噪等方面性能,已成为大势所趋。本文对国内外航空复合材料螺旋桨叶片的研究成果进行回顾和总结,基于传统飞机螺旋桨叶片和旋翼桨叶,对航空螺旋桨叶片材料体系、结构设计和制造工艺进行分类阐述,重点总结复合材料螺旋桨制造工艺中的关键技术问题,概述桨叶制造工艺方面的仿真模拟研究,最后从健全材料体系、优化结构设计、深入工艺研究和加强数值模拟技术的工程化应用几个方面提出了国产化复合材料航空螺旋桨的未来发展方向。 展开更多
关键词 复合材料 螺旋桨叶片 复合材料螺旋桨 成型工艺
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C/C复合材料在超声速富氧烧蚀环境下的烧蚀试验方法研究
12
作者 查柏林 高勇 +3 位作者 王金金 苏庆东 石易昂 孙振生 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期87-98,共12页
利用氧/煤油液体火箭发动机设计原理,构建了烧蚀热环境可控的内流场超声速富氧烧蚀试验方法,并采用烧蚀发动机点火试验与CFD数值模拟相结合的方法,对所构建的烧蚀试验方法及数学模型的可靠性进行分析与验证,并进一步分析了烧蚀试验过程... 利用氧/煤油液体火箭发动机设计原理,构建了烧蚀热环境可控的内流场超声速富氧烧蚀试验方法,并采用烧蚀发动机点火试验与CFD数值模拟相结合的方法,对所构建的烧蚀试验方法及数学模型的可靠性进行分析与验证,并进一步分析了烧蚀试验过程中的关键烧蚀热环境特性参数。然后,对三维四向编织C/C复合材料在超声速富氧烧蚀环境下的耐烧蚀性能与烧蚀机理进行分析。研究表明,烧蚀热环境的变化会对材料的耐烧蚀性能及烧蚀机制产生一定程度的影响,在收敛段高温、低速的烧蚀热环境下,C/C复合材料的线烧蚀率相对较低,约6.50×10^(-3) mm/s,材料的烧蚀以热氧化烧蚀为主;在烧蚀试样喉部直段区域,C/C复合材料的线烧蚀率逐渐增加,达到了1.35×10^(-2) mm/s,此时,材料的烧蚀体现为热氧化烧蚀后的机械剥蚀;在烧蚀试样扩张段区域,燃气速度急剧增加后,C/C复合材料的线烧蚀率显著增加,在试样出口达到了2.61×10^(-2) mm/s,材料的烧蚀主要体现为机械剥蚀。 展开更多
关键词 C/C复合材料 超声速富氧烧蚀 内流场烧蚀 烧蚀机理
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CNT薄膜电热原位共固化复合材料板的温度均匀性研究
13
作者 杨阔 潘宝宇 +2 位作者 李小龙 赵志勇 李宏伟 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期237-245,共9页
碳纳米管(CNT)薄膜电加热原位共固化复合材料是一种免热压罐的高效节能工艺方法,是国家“双碳”战略下制备碳纤维复合材料的新途径。然而,在固化过程中CNT薄膜电加热的不均匀温度分布,易导致复合材料成型质量差,进而限制其应用。为此,... 碳纳米管(CNT)薄膜电加热原位共固化复合材料是一种免热压罐的高效节能工艺方法,是国家“双碳”战略下制备碳纤维复合材料的新途径。然而,在固化过程中CNT薄膜电加热的不均匀温度分布,易导致复合材料成型质量差,进而限制其应用。为此,研究揭示了CNT薄膜的电加热特性,阐明了加载电压、预浸料层数以及CNT薄膜层数/尺寸对复合材料温度分布的影响规律。结果表明,CNT薄膜具有高电热转换效率和良好的热稳定性,增加CNT薄膜层数和尺寸有利于改善复合材料面内温度分布。对于12层200 mm×180 mm预浸料,采用1.7倍尺寸的双层CNT薄膜可将复合材料固化过程中的面内温差降低至4℃以内,固化度达到99%以上,且相比传统烘箱固化,复合材料的拉伸强度提高了6.99%。研究结果为发展CNT薄膜电热原位共固化复合材料结构的温度均匀调控方法奠定了基础。 展开更多
关键词 CNT薄膜 电热原位共固化 复合材料 温度分布
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民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能研究
14
作者 朱正义 《机械设计与制造工程》 2024年第2期67-72,共6页
为了给复合材料飞机长桁结构选型提供试验数据支持,对民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能进行了研究。研究了不带包覆层、一半带包覆层和全部带包覆层3种不同工艺构型长桁的压缩特性,试验结果表明包覆层工艺对长桁的承载能力... 为了给复合材料飞机长桁结构选型提供试验数据支持,对民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能进行了研究。研究了不带包覆层、一半带包覆层和全部带包覆层3种不同工艺构型长桁的压缩特性,试验结果表明包覆层工艺对长桁的承载能力有很大的提升;对3种工艺构型的试验件分别引入了冲击损伤,试验结果表明帽型长桁底部蒙皮中心的初始损伤大大降低了整个结构的屈曲载荷和压损性能。最后通过试验与帽型长桁工程算法分析、有限元分析的对比,验证了复合材料帽型长桁压缩强度分析方法的准确性。 展开更多
关键词 民用飞机 M21E预浸料 帽型长桁 冲击损伤
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PTFE包覆连续氧化铝纤维缝纫线的磨损行为 被引量：1
15
作者 孟影 吴宁 +2 位作者 袁志清 张一帆 陈利 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期68-76,共9页
结合上浆及二维编织技术制备部分包覆结构F-3、F-4、F-5连续氧化铝纤维缝纫线,使用自研实验装置研究包覆结构对缝纫线与针孔间磨损行为的影响。使用3D轮廓仪表征不同包覆结构缝纫线的轮廓外观和摩擦作用下的损伤形态演变;通过拉伸性能测... 结合上浆及二维编织技术制备部分包覆结构F-3、F-4、F-5连续氧化铝纤维缝纫线,使用自研实验装置研究包覆结构对缝纫线与针孔间磨损行为的影响。使用3D轮廓仪表征不同包覆结构缝纫线的轮廓外观和摩擦作用下的损伤形态演变;通过拉伸性能测试,表征缝纫线在不同摩擦次数下的强度保持率;通过磨断次数来评价缝纫线在不同实验参数下的磨损性能。结果表明:包覆工艺参数的变化影响缝纫线表面轮廓的起伏状态,导致磨损后断口产生的毛羽长度随着包覆纱根数的增多和编织节距的增加而增大;相比原纱和浆纱,缝纫线的耐磨性显著提高;随着摩擦次数的增加,缝纫线拉伸强度保持率均呈现快速下降后趋于平缓的趋势,当摩擦次数达到30次时,F-3、F-4、F-5缝纫线拉伸强度保持率分别为12.89%、28.82%、18.35%;随着摩擦距离、纱线张力的增加,摩擦角度的减小,缝纫线的磨断次数逐渐下降。 展开更多
关键词 连续氧化铝纤维 缝纫线 磨损 包覆结构
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复合材料在民用航空飞机中的应用 被引量：1
16
作者 张高斌 《造纸装备及材料》 2024年第1期75-77,共3页
科技是第一生产力,只有先进的科技才能促进社会经济及各行业发展,才能改善人民群众的生活。当前,复合材料作为新型材料,是科技进步与创新的产物,影响着各行业发展,尤其是我国航空领域。将复合材料应用于民用航空飞机制造领域中,不仅能... 科技是第一生产力,只有先进的科技才能促进社会经济及各行业发展,才能改善人民群众的生活。当前,复合材料作为新型材料,是科技进步与创新的产物,影响着各行业发展,尤其是我国航空领域。将复合材料应用于民用航空飞机制造领域中,不仅能减轻机体结构质量、延长飞机使用寿命,还能缩短制造周期、降低制造成本,能提高民用航空飞机质量与服务水平,促进我国民航稳定发展。基于此,文章概述了复合材料及我国航空复合材料产业的发展现状,分析了复合材料在民用航空飞机中的应用价值,论述了常见复合材料及其在民用航空飞机中的应用,并提出了民用航空飞机应用复合材料的要点,为后续发展提供一定参考。 展开更多
关键词 复合材料 民用航空飞机 碳纤维
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碳-芳纶纤维复合材料高速冲击响应数值模拟
17
作者 皮骏 崔红利 贾元琨 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期416-423,共8页
针对层板高速冲击问题,基于连续损伤力学,建立了由8节点的Cohesive单元和8节点实体单元组成的三维有限元冲击模型。由于Hashin准则可以良好地预测纤维损伤;Puck准则可以良好地预测基体损伤,所以采用Hashin与Puck混合形成的准则与单一Has... 针对层板高速冲击问题,基于连续损伤力学,建立了由8节点的Cohesive单元和8节点实体单元组成的三维有限元冲击模型。由于Hashin准则可以良好地预测纤维损伤;Puck准则可以良好地预测基体损伤,所以采用Hashin与Puck混合形成的准则与单一Hashin失效准则进行对比分析,发现混合准则的预测更接近试验值。在此基础上,分析铺层角度和冲击角度对层板抗冲击性的影响,结果表明,相邻铺层角度差越大,入射角度越大,层板的抗冲击性能就越强。 展开更多
关键词 复合材料层合板 Puck准则 Hashin准则 抗冲击性能 数值模拟
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MOFs基材料在废水处理方面的研究进展
18
作者 马元功 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期229-234,242,共7页
随着工业化和现代化的快速发展,人类赖以生存的水资源也面临着多种复杂污染物带来的污染,金属有机框架材料(MOFs)及其衍生材料由于拓扑结构优势,其在废水处理领域显现出巨大的应用潜力。综述了MOFs基材料在废水污染物吸附方面和光催化... 随着工业化和现代化的快速发展,人类赖以生存的水资源也面临着多种复杂污染物带来的污染,金属有机框架材料(MOFs)及其衍生材料由于拓扑结构优势,其在废水处理领域显现出巨大的应用潜力。综述了MOFs基材料在废水污染物吸附方面和光催化降解方面的研究进展,总结了MOFs基材料在应用过程中的优点和局限性,并对该材料在废水处理方面的下一步研究进行了展望。 展开更多
关键词 MOFs基 废水处理 吸附 光催化 降解
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高温下平纹编织碳/酚醛复合材料等效热导率的理论预测及分析
19
作者 王一帆 王秋雨 +3 位作者 曹涛锋 陈晨 陈磊 陶文铨 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期667-674,共8页
高温下平纹编织碳/酚醛复合材料的热学性能研究是一个难点。根据材料的微观结构演变及热解机理,将三相周期性立方消融模型与现有的两相复合材料模型相结合,构建了平纹编织碳/酚醛复合材料热导率的理论预测模型。综合考虑酚醛基体孔隙率... 高温下平纹编织碳/酚醛复合材料的热学性能研究是一个难点。根据材料的微观结构演变及热解机理,将三相周期性立方消融模型与现有的两相复合材料模型相结合,构建了平纹编织碳/酚醛复合材料热导率的理论预测模型。综合考虑酚醛基体孔隙率、增强碳纤维体积分数以及温度等因素,研究了酚醛和碳纤维材料、基于微观特征体积单元的碳纱线以及基于介观特征体积单元的平纹编织碳/酚醛复合材料在高温下热导率的动态响应,并对材料热导率的各向异性进行了分析。随着纱线含量的增加,碳/酚醛复合材料在平行织面和垂直织面上的热导率都会增加,并且平行织面方向的热导率比垂直织面方向大4~10倍。所建模型可以用于预测高温下酚醛材料及碳纤维材料、碳纱线和平纹织物复合材料的等效热导率。 展开更多
关键词 平纹编织 碳/酚醛复合材料 高温热导率
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面向AI时代的纤维增强树脂基复合材料工艺仿真
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作者 周钰博 李敏 +4 位作者 王绍凯 顾轶卓 陶飞 陈祥宝 张佐光 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期17-36,共20页
纤维增强树脂基复合材料制造工艺是保证其产品结构效率和应用可靠性的关键,通过计算机进行工艺仿真是提高复合材料制造质量与降低制造成本的重要手段。传统工艺仿真依赖于制造过程中的物理化学机理,通过有限元/有限体积等数值计算方法,... 纤维增强树脂基复合材料制造工艺是保证其产品结构效率和应用可靠性的关键,通过计算机进行工艺仿真是提高复合材料制造质量与降低制造成本的重要手段。传统工艺仿真依赖于制造过程中的物理化学机理,通过有限元/有限体积等数值计算方法,以及计算机图形学等辅助设计方法来求解相关机理模型的数学方程,目前已在增强体/预浸料的铺覆、树脂的渗透流动、热固性树脂的固化行为、热传导与热交换、非线性力学及残余应力与固化变形预测等方面得到广泛应用。近年来,人工智能(AI)的迅猛发展,其技术基础机器学习(ML)与人工神经网络(ANN)相结合,已用于增强体铺覆、液体成型工艺和热压罐工艺领域,主要目的是数据挖掘和建立降阶模型。前者可以建立工艺条件与制件固化质量、力学性能等之间的关系,后者则可以提高工艺仿真的计算效率。然而受限于纤维增强树脂基复合材料制造过程复杂、不可测、成本高的特点,在AI时代的起点,仅依赖实验获得的数据量难以满足ML的要求,同时数据驱动AI还面临模型代表性、普适性、可解释性不确定的问题。因此,基于物理化学机理的传统工艺仿真可为数据驱动ML仿真提供大量可靠数据,进而通过AI建立更多描述复合材料工艺的定量模型,扩展工艺仿真可计算的过程;同时,通过AI技术提高计算效率后,满足实时性要求的工艺仿真可进化为制造过程的数字孪生(DT),从而可为复合材料降低成本、提高全寿命周期管理的科学性提供新的技术支撑。 展开更多
关键词 复合材料 工艺仿真 人工智能 机器学习 固化仿真 固化变形
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