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碳纤维含量对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料弯曲性能和失效行为的影响
1
作者 何理 邹春龙 +1 位作者 文周 王红霞 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期120-127,共8页
基于渐进损伤的VUMAT子程序,并引入了Johnson-Cook模型,通过Matlab生成了不同碳纤维占比的碳纤维增强聚醚醚酮(CFRP)复合材料,建立了三点弯曲有限元模型。通过分析应力—应变分布、载荷—位移曲线和吸收能—位移曲线得出以下结论:添加... 基于渐进损伤的VUMAT子程序,并引入了Johnson-Cook模型,通过Matlab生成了不同碳纤维占比的碳纤维增强聚醚醚酮(CFRP)复合材料,建立了三点弯曲有限元模型。通过分析应力—应变分布、载荷—位移曲线和吸收能—位移曲线得出以下结论:添加碳纤维有效改善了基体聚醚醚酮(PEEK)内部的应力—应变分布,显著提升了材料的力学性能、刚度和抗断裂性能。CFRP复合材料在三点弯曲过程中表现出更好的性能,能够承受明显的塑性变形,且有效避免裂纹扩展。此外,在相同位移载荷条件下,随着碳纤维含量增加,CFRP复合材料的位移逐渐减小。特别是在碳纤维质量分数为10%和20%的复合材料中,上表面和下表面的最大位移呈现出曲折的特点。结合应力—应变场的分布情况,这表明碳纤维的添加能有效提高材料的刚度和抗弯性能。 展开更多
关键词 碳纤维增强聚醚醚酮 三点弯曲 VUMAT子程序 Johnson-Cook模型 弯曲性能
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混杂网格增强超高性能混凝土双向板的弯曲性能
2
作者 邓宗才 李倩 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期301-310,共10页
网格增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有轻质、高强、耐久性好等特性,已应用于薄壁结构和工程加固领域,但单一网格很难实现高效的增强增韧效应.为研究混杂网格增强UHPC双向板的抗弯性能,对3个钢丝网格与玻... 网格增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有轻质、高强、耐久性好等特性,已应用于薄壁结构和工程加固领域,但单一网格很难实现高效的增强增韧效应.为研究混杂网格增强UHPC双向板的抗弯性能,对3个钢丝网格与玻璃纤维网格混杂增强UHPC板、3个钢丝网格与玄武岩纤维网格混杂增强UHPC板、6个单一网格增强UHPC板和1个无网格UHPC对照板进行弯曲试验,研究网格种类、总层数及铺层方式对其破坏形态、承载能力和弯曲韧性的影响.结果表明:与单一钢丝网格板和单一玻璃纤维网格板相比,钢-玻璃纤维网格混杂板开裂后表现更显著的硬化现象,在连续网格与混杂短纤维协同效应下,板呈现多裂缝破坏模式,延性较理想.铺设2层网格时,钢-玻璃纤维网格混杂板的承载能力较单一钢丝网格板提升23.7%,且其在20 mm挠度处的残余承载力较单一玻璃纤维网格板提升28.2%;钢-玄武岩纤维网格混杂板峰前阶段的能量吸收值和20 mm挠度处的残余承载力均优于单一玄武岩纤维网格板.网格总层数为3层时,与单一玄武岩纤维网格板相比,2层钢丝网格与1层玄武岩纤维网格混杂增强板在峰前挠度为2 mm时的能量吸收值提高了21.6%,20 mm挠度处的残余承载力提高了42.6%.钢-玻璃纤维网格混杂板的网格强度利用率最理想,其承载能力、能量吸收值及弯曲韧性指标均高于钢-玄武岩纤维网格混杂板.最后,考虑网格强度有效利用率建立了混杂网格增强UHPC双向板抗弯承载力理论公式,适用性良好. 展开更多
关键词 钢丝网格 玻璃纤维网格 玄武岩纤维网格 混杂效应 超高性能混凝土双向板 弯曲性能
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基于回归分析和GA-BP神经网络算法的3D打印件弯曲性能预测
3
作者 白鹤 杨鑫 +4 位作者 杨瑞琦 刘亚明 赵峥璇 庞瑞 何石磊 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期89-94,共6页
为进一步探究熔融沉积成型(FDM)3D打印参数和制件弯曲性能之间的关系,创建合理的FDM 3D打印制件弯曲强度预测模型。根据正交试验L_(16)(4^(5))的设计原则和神经网络算法模型的构建要求,按照不同分层高度、填充密度、打印温度、打印速度... 为进一步探究熔融沉积成型(FDM)3D打印参数和制件弯曲性能之间的关系,创建合理的FDM 3D打印制件弯曲强度预测模型。根据正交试验L_(16)(4^(5))的设计原则和神经网络算法模型的构建要求,按照不同分层高度、填充密度、打印温度、打印速度以及外壳厚度五种因素,制备25组试验试样,并进行弯曲性能检测。随后通过建立GA-BP神经网络模型、传统BP神经网络模型以及多元回归方程模型,分别对FDM 3D打印制件弯曲性能进行预测,并将预测数据与试验测试数据进行对比。通过对比发现,GA-BP神经网络模型预测数据与试验测试数据更为接近,其平均误差为3.71%,且误差值整体波动最小,BP神经网络模型与多元回归方程模型预测精度相差不大,BP神经网络模型预测平均误差为8.05%,多元回归方程模型预测平均误差为9.07%,但多元回归方程误差值整体波动最大。因此,采用GA遗传算法优化后的BP神经网络模型在进行FDM 3D打印制件弯曲性能预测方面具有更高的精度和更良好的稳定性。 展开更多
关键词 回归分析 GA-BP神经网络 3D打印 弯曲性能 预测
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焊接工艺参数对旋转摩擦焊铝-铜接头弯曲性能的影响
4
作者 丁凯 刘伟 +4 位作者 敖余达 余乃铨 董武峰 胡天寒 高玉来 《上海金属》 CAS 2024年第2期26-33,共8页
对1070纯铝和T2纯铜进行了旋转摩擦焊接。研究了摩擦焊工艺参数对铝-铜接头弯曲性能的影响。采用电子探针显微分析仪检测了铝-铜接头界面的微观形貌和元素分布。结果表明:较短时间(2 s)摩擦焊制备的铝-铜接头(1号试样)弯曲试验时断裂于... 对1070纯铝和T2纯铜进行了旋转摩擦焊接。研究了摩擦焊工艺参数对铝-铜接头弯曲性能的影响。采用电子探针显微分析仪检测了铝-铜接头界面的微观形貌和元素分布。结果表明:较短时间(2 s)摩擦焊制备的铝-铜接头(1号试样)弯曲试验时断裂于铝-铜界面,为脆性断裂,随着摩擦时间的增加,铝-铜接头弯曲试验时断裂于铝侧,为韧性断裂;以2~5 s的摩擦时间制备的铝-铜接头界面均未发现有明显的金属间化合物,但发生了成分变化;较短时间摩擦焊制备的1号试样成分变化区宽约1.6μm,较长时间(5 s)摩擦焊制备的4号试样成分变化区宽约2.7μm;较宽的成分变化区能提高铝-铜接头界面的结合强度,从而提高铝-铜接头的弯曲性能,较窄的成分变化区是弯曲试验过程中铝-铜接头界面断裂的主要原因。 展开更多
关键词 焊接工艺参数 旋转摩擦焊 铝-铜接头 弯曲性能 成分变化区
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3D打印连续纤维增强树脂T型梁的弯曲性能
5
作者 吴思远 单忠德 +3 位作者 陈恳 刘丰 刘晓军 严春晖 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期242-248,共7页
1中国机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室,北京1000482清华大学机械工程系,北京1000843南京航空航天大学机电学院,南京210016实现基梁于结熔构融的沉轻积量技化、术功的能连化续设纤计维和增制强造树。脂本3... 1中国机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室,北京1000482清华大学机械工程系,北京1000843南京航空航天大学机电学院,南京210016实现基梁于结熔构融的沉轻积量技化、术功的能连化续设纤计维和增制强造树。脂本3D工作打对印筋工高艺0为m梁m结与构5的m制m造的提T供型了梁一打种印新件的在途不径,同该打工印艺参具数有下快的速弯近曲净性成能型进、行可测设计试性实强验,等研优究势了,能打够印基于熔融沉积技术的连续纤维增强树脂3D打印工艺为梁结构的制造提供了一种新的途径,该工艺具有快速近净成型、可设计性强等优势,能够实现梁结构的轻量化、功能化设计和制造。本工作对筋高0 mm与5 mm的T型梁打印件在不同打印参数下的弯曲性能进行测试实验,研究了打印厚度分别为0.7 mm、0.8 mm、0.9 mm时与打印丝束间距分别为0.6 mm、0.7 mm、0.8 mm时T型梁对应的弯曲强度与模量。由于3D打印连续纤维增强树脂材料存在着复杂的破坏模式,本研究运用声发射技术对T型梁的弯曲破坏过程进行测试分析,采用主成分分析法与K-means++聚类算法对采集的过程信号进行损伤分类。结果表明,当打印层厚为0.7~0.9 mm时,随着打印层厚的增加,T型梁的弯曲强度与模量均降低。当打印丝束间距为0.6~0.8 mm时,随着打印丝束间距的增加,T型梁的弯曲强度与模量降低。在T型梁从弯曲载荷加载初始到破坏失效阶段,对应特征信号可以聚类为五类,分别对应五种破坏模式,即基体开裂、层间剥离、纤维与基体脱粘、纤维开裂及纤维断裂,分类结果能够很好地解释弯曲破坏过程。 展开更多
关键词 3D打印 T型梁 弯曲性能 声发射 主成分分析 K-means++
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循环湿热环境对树脂基复合材料弯曲性能的影响
6
作者 张宇 郭盼盼 +2 位作者 熊婕 黄峰 王波 《科学咨询》 2024年第3期135-138,共4页
本文对碳纤维增强树脂基复合材料的单向层合板以及织物层合板进行了循环湿热试验和湿热试验后的弯曲力学性能试验,研究了它们在湿热试验前后的质量、表观形貌变化与弯曲力学性能的变化规律,分析了湿热环境对树脂基复合材料弯曲性能的影... 本文对碳纤维增强树脂基复合材料的单向层合板以及织物层合板进行了循环湿热试验和湿热试验后的弯曲力学性能试验,研究了它们在湿热试验前后的质量、表观形貌变化与弯曲力学性能的变化规律,分析了湿热环境对树脂基复合材料弯曲性能的影响规律。 展开更多
关键词 湿热 树脂基复合材料 弯曲力学性能
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圆钢加固钢管混凝土偏压构件弯曲性能提升机制
7
作者 刘德军 夏志恒 +2 位作者 王军 左建平 常永全 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期122-131,共10页
为探索拱腹焊接圆钢对钢管混凝土偏压构件弯曲性能的提升机制,在ABAQUS软件中建立了圆钢加固钢管混凝土梁数值模型,并采用试验数据验证了模型的合理性。通过分析圆钢加固钢管混凝土偏压构件的弯矩-挠度曲线、弯矩-纵向应变曲线、环向应... 为探索拱腹焊接圆钢对钢管混凝土偏压构件弯曲性能的提升机制,在ABAQUS软件中建立了圆钢加固钢管混凝土梁数值模型,并采用试验数据验证了模型的合理性。通过分析圆钢加固钢管混凝土偏压构件的弯矩-挠度曲线、弯矩-纵向应变曲线、环向应变曲线、约束指数和中性轴偏移规律,揭示了焊接圆钢对钢管混凝土偏压构件弯曲性能的提升机制。进一步,分析了圆钢直径以及构件长细比对圆钢加固钢管混凝土偏压构件弯曲性能的影响规律。结果表明:焊接圆钢可以降低截面中性轴的位置,增大受压侧钢管环向应变,从而提高了受压区混凝土面积,增强了受压侧钢管对混凝土的约束作用,进一步提升钢管混凝土偏压构件的抗弯承载力和弯曲刚度,并且圆钢直径越大提升幅度越高;圆钢加固钢管混凝土偏压构件的极限弯矩随着轴压比的增加而减小,减小的幅度随着圆钢直径和构件长细比的增加而增大,焊接圆钢提升大长细比偏压构件弯曲性能的效果更好,且对大长细比构件弯曲性能的提升效果随着轴压比的增加而增大。 展开更多
关键词 钢管混凝土 数值模拟 焊接圆钢 偏压构件 弯曲性能 轴压比 长细比
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BFRP-FRCM复合层弯曲性能试验研究
8
作者 廖维张 王滢 +1 位作者 王俊杰 马超 《施工技术（中英文）》 CAS 2023年第22期13-19,共7页
以玄武岩织物网格-纤维水泥基复合材料(BFRP-FRCM)为研究对象,通过四点弯曲试验探究水胶比、纤维种类、玄武岩网格层数对BFRP-FRCM复合层弯曲力学性能的影响规律。研究结果表明:外掺BFRP网格试件呈多裂缝的破坏模式,荷载-位移曲线呈应... 以玄武岩织物网格-纤维水泥基复合材料(BFRP-FRCM)为研究对象,通过四点弯曲试验探究水胶比、纤维种类、玄武岩网格层数对BFRP-FRCM复合层弯曲力学性能的影响规律。研究结果表明:外掺BFRP网格试件呈多裂缝的破坏模式,荷载-位移曲线呈应变硬化趋势,试件延性明显提高,弯曲韧性指标满足I30>30;掺入聚乙烯醇(PVA)纤维的BFRP-FRCM试件弯曲力学性能均优于掺入聚丙烯(PP)纤维试件;水胶比为0.30与0.35时,BFRP网格对试件抗弯强度的提升效果明显,存在BFRP网格最优配网率。 展开更多
关键词 水泥基材料 弯曲性能 破坏模式 应变硬化 配网率 试验
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沥青混凝土的弯曲性能与疲劳性能评价 被引量：2
9
作者 卫颖颖 何文敏 宁波 《黑龙江科技大学学报》 2023年第2期294-298,305,共6页
为准确掌握沥青混凝土的弯曲性能及疲劳性能,以温度和油石比作为影响指标,将二者以不同水平进行划分,确定出若干种试验样本,通过弯曲试验、4PB疲劳试验和OT疲劳试验对试件进行弯曲性能分析及疲劳性能评价。试验结果表明:随温度和油石比... 为准确掌握沥青混凝土的弯曲性能及疲劳性能,以温度和油石比作为影响指标,将二者以不同水平进行划分,确定出若干种试验样本,通过弯曲试验、4PB疲劳试验和OT疲劳试验对试件进行弯曲性能分析及疲劳性能评价。试验结果表明:随温度和油石比的增加,最大弯拉应变均呈增大趋势,而抗弯强度和弹性模量均呈减小趋势,规律性相对较强,但不同影响因素在相邻水平间对应性能指标的变化量存在一定差异;沥青混凝土的油石比为6.5%时,具有相对最优的疲劳性能。 展开更多
关键词 沥青混凝土 弯曲性能 疲劳性能
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仿生叠层原位铝基复合材料的弯曲性能与增韧机制
10
作者 欧阳菲 张良贤 +2 位作者 罗茜 赵科 刘金铃 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3582-3594,共13页
受贝壳的珍珠层结构启发,本文开展了铝基复合材料的构型设计,采用片状粉末冶金工艺制备了具有仿生叠层结构特征的原位Al-O结构增强铝基复合材料,研究了复合材料的弯曲性能及断裂特征,并讨论了叠层结构的特征尺寸对弯曲性能的影响。当仿... 受贝壳的珍珠层结构启发,本文开展了铝基复合材料的构型设计,采用片状粉末冶金工艺制备了具有仿生叠层结构特征的原位Al-O结构增强铝基复合材料,研究了复合材料的弯曲性能及断裂特征,并讨论了叠层结构的特征尺寸对弯曲性能的影响。当仿生叠层原位铝基复合材料中的软相平均厚度为0.83μm时,弯曲强度可达402.6MPa,断裂韧性值为11.8MPa∙m^(1/2),实现了良好的强韧性匹配。通过对裂纹扩展路径的观察,揭示了仿生叠层结构在抑制裂纹扩展,促使裂纹偏转,以及形成分层裂纹等方面的作用。本文的研究结果为高强韧铝基复合材料的构型设计和性能优化提供了新思路。 展开更多
关键词 仿生复合材料 叠层复合材料 铝 弯曲性能 增韧
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PIP工艺制备C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料及其微观结构和弯曲性能
11
作者 刘星煜 万帆 +4 位作者 高世涛 王衍飞 李端 李俊生 刘荣军 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期155-161,共7页
基于自制Zr_(0.5)Hf_(0.5)C先驱体和商业化液态聚碳硅烷,通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺成功制备C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料,研究纤维表面热解C涂层厚度对复合材料微观结构及弯曲性能的影响。结果表明:自制Zr_(0.5)Hf_(0.5)C先驱体... 基于自制Zr_(0.5)Hf_(0.5)C先驱体和商业化液态聚碳硅烷,通过先驱体浸渍裂解(PIP)工艺成功制备C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料,研究纤维表面热解C涂层厚度对复合材料微观结构及弯曲性能的影响。结果表明:自制Zr_(0.5)Hf_(0.5)C先驱体在1400℃下即可转化生成单一Zr_(0.5)Hf_(0.5)C固溶体。因具有良好的渗透性,转化生成的Zr_(0.5)Hf_(0.5)C基体同时存在于C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料的纤维束内和束间,呈包裹SiC基体的层状形貌。C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料主要由C,SiC和Zr_(0.5)Hf_(0.5)C相组成;具有不同热解C涂层厚度(0.67,0.84,1.36μm)的3组复合材料密度分别为2.07,1.99,1.98 g/cm^(3);随热解C涂层厚度的增加复合材料中SiC含量减少。弯曲加载中3组不同热解C涂层厚度复合材料均呈现假塑性断裂模式,弯曲强度,弯曲模量和断裂韧度分别在410 MPa,60 GPa和15.6 MPa·m^(1/2)以上。良好的界面结合和预先引入的SiC基体是C/Zr_(0.5)Hf_(0.5)C-SiC复合材料获得优良弯曲性能的关键。 展开更多
关键词 Zr_(0.5)Hf_(0.5)C 超高温陶瓷 先驱体浸渍裂解 微观结构 弯曲性能
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激光粉末床熔融成形仿生梯度多孔结构弯曲性能
12
作者 张明康 邓铭坚 +2 位作者 张颖 范宏熙 王迪 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第17期26-35,共10页
梯度材料结构具有优异的力学性能和能量吸收性能,在航空航天、医学植入体、吸能结构等方面具有广阔的应用前景。通过模仿竹子梯度结构,提出了一种梯度极小曲面多孔结构设计方法,并基于该方法设计了线性梯度Gyroid结构和拓扑密度梯度Gyr... 梯度材料结构具有优异的力学性能和能量吸收性能,在航空航天、医学植入体、吸能结构等方面具有广阔的应用前景。通过模仿竹子梯度结构,提出了一种梯度极小曲面多孔结构设计方法,并基于该方法设计了线性梯度Gyroid结构和拓扑密度梯度Gyroid结构。利用激光粉末床熔融技术制备了上述多孔结构,并通过弯曲试验和数字图像相关技术对比研究了均匀结构与梯度结构的弯曲性能差异。研究结果表明,Gyroid均匀多孔结构的弯曲弹性模量与孔隙率呈现线性函数关系,且在80%~85%之间具有弯曲断裂临界孔隙率;而线性梯度多孔结构则具有类似竹子的非对称性弯曲行为,当孔隙率以70%→90%形式分布时具有最高的挠曲韧性且无弯曲断裂现象,而以90%→70%形式分布时则具有最高的弯曲强度,比80%Gyroid均匀结构弯曲强度高出36.08%;基于拓扑优化密度云的梯度Gyroid结构具有最优的弯曲弹性模量。本研究工作验证了孔隙率梯度分布模式会改变结构的弯曲变形和断裂模式,可以通过合理的梯度结构设计获得轻质高强抗弯结构。 展开更多
关键词 仿生结构 激光粉末床熔融 拓扑优化 弯曲性能 多孔结构
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三维浅交弯联Kevlar/EP装甲材料的制备及弯曲性能研究
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作者 王梦肖 时娟娟 +2 位作者 李桂林 黄晓梅 曹海建 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期81-84,90,共5页
采用真空辅助成型工艺制备三维浅交弯联Kevlar/EP装甲材料,分别对6种铺层方式及不同含胶量的装甲材料进行弯曲性能测试,并进一步分析材料的弯曲失效机理。结果表明:铺层方式不同时,三维浅交弯联Kevlar/EP装甲材料的弯曲特性曲线类似;纬... 采用真空辅助成型工艺制备三维浅交弯联Kevlar/EP装甲材料,分别对6种铺层方式及不同含胶量的装甲材料进行弯曲性能测试,并进一步分析材料的弯曲失效机理。结果表明:铺层方式不同时,三维浅交弯联Kevlar/EP装甲材料的弯曲特性曲线类似;纬纱为材料上、下层承载主体时,其弯曲性能明显好于经纱;含胶量在42%~49%范围内时,Kevlar/EP装甲材料的弯曲强度随着含胶量的增加呈现“先增加后下降”的趋势。 展开更多
关键词 Kevlar/EP装甲材料 弯曲性能 三维浅交弯联 破坏机理
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三维编织含孔复合材料工字梁的弯曲性能分析
14
作者 祝林清 李倩倩 李炜 《纺织科学与工程学报》 CAS 2023年第2期14-20,31,共8页
制备了含孔三维编织工字梁织物及其复合材料,获得了不同孔洞数的三维编织复合材料工字梁,对其进行了弯曲测试,同时结合3D-DIC图像采集和分析系统研究了三维编织含孔复合材料工字梁的弯曲过程及其损伤机理。结果表明,两孔工字梁在达到其... 制备了含孔三维编织工字梁织物及其复合材料,获得了不同孔洞数的三维编织复合材料工字梁,对其进行了弯曲测试,同时结合3D-DIC图像采集和分析系统研究了三维编织含孔复合材料工字梁的弯曲过程及其损伤机理。结果表明,两孔工字梁在达到其峰值载荷之后,仍然能够保持76%以上的载荷。三维编织含孔工字梁复合材料在弯曲载荷的作用下发生基体开裂、纤维与基体分离、纤维断裂。最大应力点位于腹板空腹区上下方的凹状区域,孔洞周围树脂表面树脂最先发生开裂,裂纹沿着孔洞周边以及编织角方向延展,造成材料失效。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 工字梁 弯曲性能 DIC
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预埋不同质量分数碳纳米纸对CFRP低温弯曲性能影响的研究
15
作者 徐继文 郑伟 +2 位作者 刘松良 单春海 周金磊 《河南科技》 2023年第2期45-50,共6页
【目的】针对低温飞行环境下CFRP材料可能出现的弯曲断裂问题。【方法】本研究对预埋不同质量分数(碳纳米管质量为100 mg、300 mg、500 mg、600 mg、700 mg)碳纳米纸的CFRP层合板进行常(低)温条件下的三点弯曲试验。【结果】通过分析CFR... 【目的】针对低温飞行环境下CFRP材料可能出现的弯曲断裂问题。【方法】本研究对预埋不同质量分数(碳纳米管质量为100 mg、300 mg、500 mg、600 mg、700 mg)碳纳米纸的CFRP层合板进行常(低)温条件下的三点弯曲试验。【结果】通过分析CFRP层合板的应力-应变曲线,探究温度及碳纳米纸中碳纳米管的质量分数对CFRP层合板弯曲性能产生的影响。【结论】试验结果表明,常温条件下,预埋碳纳米纸能明显提高CFRP层合板的弯曲性能。低温条件下,随着碳纳米纸质量分数的增高,其对CFRP层合板弯曲性能的增强效果先上升后下降,其中碳纳米管质量为600 mg时增强效果最佳。 展开更多
关键词 低温环境 CFRP 不同质量分数碳纳米纸 弯曲性能
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碳酸钙晶须增强水泥基复合材料高温作用后的弯曲性能
16
作者 陈泽辛 周宗伯 +1 位作者 余志辉 张聪 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期9100-9106,共7页
对比研究了碳酸钙晶须增强水泥基复合材料(Calcium Carbonate Whisker Reinforced Cementitious Composites,CWRCC)和纯水泥砂浆的棱柱体试件(40mm×40mm×160mm)在常温下和200、400、600及800℃作用后的弯曲性能。研究结果表明... 对比研究了碳酸钙晶须增强水泥基复合材料(Calcium Carbonate Whisker Reinforced Cementitious Composites,CWRCC)和纯水泥砂浆的棱柱体试件(40mm×40mm×160mm)在常温下和200、400、600及800℃作用后的弯曲性能。研究结果表明:常温下试件的弯曲强度和弯曲韧性随碳酸钙晶须掺量的提高呈现先增大后减小的趋势,碳酸钙晶须的最优掺量为0.5%。高温作用对CWRCC和纯水泥砂浆的弯曲强度和弯曲韧性均有显著影响。各组试件的弯曲强度随温度升高呈现线性下降的趋势,而碳酸钙晶须的引入会增大高温对弯曲强度的劣化程度。各组试件的弯曲韧性随温度升高呈现先上升后下降的趋势,碳酸钙晶须的引入可以提升弯曲韧性在高温下下降的起始温度,但同时会减小弯曲韧性在高温下提升的幅度和增大其在高温下下降的幅度。在600℃前,相同温度下相较于纯水泥砂浆,碳酸钙晶须的引入可以提高试件的弯曲强度和弯曲韧性,而在800℃后,CWRCC的弯曲强度和弯曲韧性与纯水泥砂浆差别不大。 展开更多
关键词 碳酸钙晶须 高温 弯曲性能 水泥基复合材料
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冻融循环作用下玄武岩纤维网增强混凝土梁弯曲性能试验研究
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作者 修嘉凯 王伯昕 +4 位作者 白子龙 黄辛飞 杨芸菲 许明俊 章栩哲 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第10期17-20,共4页
采用四点弯曲加载的方式研究BTRC梁纤维网层数、Tex含量、冻融循环次数等因素对梁弯曲性能的影响。结果表明:布置纤维网可以提高梁的开裂荷载,但层数和Tex含量的增加对开裂荷载的继续提高影响很小;纤维网层数和Tex含量的增加,均能使BTR... 采用四点弯曲加载的方式研究BTRC梁纤维网层数、Tex含量、冻融循环次数等因素对梁弯曲性能的影响。结果表明:布置纤维网可以提高梁的开裂荷载,但层数和Tex含量的增加对开裂荷载的继续提高影响很小;纤维网层数和Tex含量的增加,均能使BTRC梁的极限承载力和刚度不断提高;随冻融循环次数增加,梁的承载力不断降低,增加纤维网层数和Tex含量可以改善梁的冻融损伤情况,并通过SEM技术探究了冻融循环作用下纤维束与混凝土界面细观结构的变化,解释了冻融循环对纤维编织网增强混凝土的损伤现象。建立了单层纤维编织网的BTRC梁的极限弯矩计算模型,计算值与试验结果吻合得较好,可为相关的工程设计提供参考依据。 展开更多
关键词 冻融循环 玄武岩纤维 纤维网增强混凝土 弯曲性能 极限弯矩
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硅烷偶联剂改性钢纤维水泥基复合材料弯曲性能研究
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作者 孙庭超 曾德明 曹明莉 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第7期2326-2335,共10页
通过硅烷偶联剂(SCA)对钢纤维进行表面改性,使用扫描电子显微镜和红外光谱仪对改性后的钢纤维进行微观表征,利用弯曲试验和单纤维拔出试验研究了两种SCA(KH560与KH550)改性钢纤维水泥基复合材料的弯曲性能和单纤维的拉拔性能。结果表明,... 通过硅烷偶联剂(SCA)对钢纤维进行表面改性,使用扫描电子显微镜和红外光谱仪对改性后的钢纤维进行微观表征,利用弯曲试验和单纤维拔出试验研究了两种SCA(KH560与KH550)改性钢纤维水泥基复合材料的弯曲性能和单纤维的拉拔性能。结果表明,KH560改性钢纤维能提高水泥基复合材料早期的弯曲强度和韧性、单纤维的峰值黏结应力和拔出功,而在后期,KH560劣化了钢纤维-基体界面,对弯曲性能和单纤维的拉拔性能产生了不利影响。KH550则呈现出与KH560相反的规律。KH550与KH560体积比为5∶5和7∶3的改性组能提高钢纤维水泥基复合材料早期和后期的弯曲性能,并有效改善钢纤维-基体界面黏结性能。复合SCA提高了钢纤维表面的粗糙度,并能在钢纤维-SCA-基体界面实现化学键连接。复合SCA有效提高了钢纤维水泥基复合材料的弯曲强度和韧性。 展开更多
关键词 硅烷偶联剂 钢纤维 弯曲性能 界面黏结性能 单纤维拔出 改性机理
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钢纤维轻骨料混凝土梁的弯曲性能研究
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作者 蒋进波 焦楚杰 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第3期59-61,68,共4页
为了给钢纤维轻骨料混凝土(SFRLC)梁的设计提供受弯性能基本参数,对4根强度等级为LC40的SFRLC梁进行了单调荷载作用下的弯曲试验,测试了梁的开裂荷载、跨中位移、极限承载力和裂缝开展延伸形态等基本性能。试验结果表明:钢纤维的掺入提... 为了给钢纤维轻骨料混凝土(SFRLC)梁的设计提供受弯性能基本参数,对4根强度等级为LC40的SFRLC梁进行了单调荷载作用下的弯曲试验,测试了梁的开裂荷载、跨中位移、极限承载力和裂缝开展延伸形态等基本性能。试验结果表明:钢纤维的掺入提高了混凝土梁的开裂荷载、承载力和延性,并使梁截面的平均应变更符合平截面假定;在普通混凝土正截面梁计算式的基础上,综合考虑以上影响因素,修正了SFRLC梁正截面计算式;并在试验数据拟合的基础上,确定了相关参数。通过对比受弯承载力发现:采用该公式计算出的梁正截面承载力稍小于实测值,偏于安全,可给SFRLC梁的设计提供参考。 展开更多
关键词 钢纤维 轻骨料混凝土 弯曲性能 正截面承载力计算公式
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UHMWPE/CF混编三维编织复合材料的弯曲性能 被引量：1
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作者 梁军浩 郭金磊 +3 位作者 刘宝琪 梁欢欢 刘羿 贺辛亥 《合成纤维》 CAS 2023年第4期20-23,73,共5页
为获得最佳的混编排列方式,基于三维四向编织结构,以碳纤维(CF)和超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维为增强体,以环氧树脂(EP)为基体,采用真空导入工艺设计制备了三维编织UHMWPE/CF/EP复合材料,并研究了不同混编排列方式预制件复合材料的... 为获得最佳的混编排列方式,基于三维四向编织结构,以碳纤维(CF)和超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维为增强体,以环氧树脂(EP)为基体,采用真空导入工艺设计制备了三维编织UHMWPE/CF/EP复合材料,并研究了不同混编排列方式预制件复合材料的弯曲性能。结果发现:韧性UHMWPE纤维的加入改变了非混杂碳纤维三维编织树脂基复合材料的弯曲破坏模式,破坏模式呈现为塑性破坏特征;基于CF和UHMWPE纤维数量之比为1∶1的情况下,采用逐块排列混编方式的复合材料的弯曲性能最佳,较之逐束排列混编方式的复合材料提高24.28%。 展开更多
关键词 UHMWPE CF 混编方式 三维编织 真空导入工艺 复合材料 弯曲性能
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