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湿热老化环境下碳纤维增强树脂基复合材料力学性能退化机制及性能预测
1
作者 汪依宁 陈东东 +2 位作者 肖守讷 王明猛 何子坤 《材料导报》 北大核心 2025年第6期281-288,共8页
为了深入研究湿热老化环境下碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymers,CFRP)力学性能退化行为,开展了30℃和50℃两种水温下CFRP材料的浸水老化试验,随后进行老化0、6、12、18、24、30 d后样件的拉伸和压缩性能测试,... 为了深入研究湿热老化环境下碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymers,CFRP)力学性能退化行为,开展了30℃和50℃两种水温下CFRP材料的浸水老化试验,随后进行老化0、6、12、18、24、30 d后样件的拉伸和压缩性能测试,并结合SEM分析老化前后CFRP试件破坏形貌。基于有限元软件ABAQUS二次开发功能,构建了考虑湿热老化效应的层内断裂和层间分层失效的二维本构模型,并对老化前和饱和吸水状态下CFRP力学性能进行计算。结果表明:30℃和50℃两种温度下,CFRP吸湿行为均符合菲克定律;随温度提升和老化时间的延长,CFRP力学性能呈现出下降趋势。此外,相比拉伸性能,CFRP压缩性能受湿热环境影响更大,在50℃老化30 d后,CFRP压缩强度和模量降幅分别为39.3%和10.8%,远高于拉伸强度和模量的降幅(8.11%和7.08%)。分析原因是CFRP浸水老化过程中,水分子扩散会导致纤维-基体界面与基体性能恶化,而CFRP压缩性能对以上变化更敏感。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 湿热老化 力学性能 数值模拟
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碳纤维增强树脂基复合材料的电子束辐射固化特性及工艺优化研究
2
作者 张静静 梁森 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期76-83,共8页
在对高性能碳纤维增强树脂基复合材料绿色成型制造技术的探索中,电子束因常温固化、构件残余应力小且固化速度快等优势,被认为是极具应用前景的非热压罐固化技术。围绕碳纤维/环氧树脂基复合材料的高能电子束固化工艺,对比研究了两种辐... 在对高性能碳纤维增强树脂基复合材料绿色成型制造技术的探索中,电子束因常温固化、构件残余应力小且固化速度快等优势,被认为是极具应用前景的非热压罐固化技术。围绕碳纤维/环氧树脂基复合材料的高能电子束固化工艺,对比研究了两种辐射方式(仅辐射单层预浸带、辐射层合板)下,20~200 kGy剂量的电子束对预浸带固化度的影响,明确了固化度随着剂量增加而提高的演变趋势;测试并分析了辐射剂量率对固化度的影响规律,明晰了温升效应促进固化的作用机制;结合层间破坏微观形貌,探索了剂量及剂量率对层间剪切强度的协同影响,获得了高性能层合板制备的工艺优化方法。 展开更多
关键词 碳纤维/树脂复合材料 电子束固化 固化度 界面剪切强度 辐射剂量
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考虑切削能耗和表面质量的碳纤维增强树脂基复合材料加工工艺参数优化决策 被引量：1
3
作者 鄢威 王欣怡 +2 位作者 张华 朱硕 江志刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1834-1844,共11页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)二次加工能耗与质量的影响要素相比于传统材料加工更为复杂,导致现有相关经验公式难以适用。基于此,以CFRP二次加工的切削力分析为切入点,对考虑能耗和质量的CFRP加工工艺参数优化决策问题开展研究。首... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)二次加工能耗与质量的影响要素相比于传统材料加工更为复杂,导致现有相关经验公式难以适用。基于此,以CFRP二次加工的切削力分析为切入点,对考虑能耗和质量的CFRP加工工艺参数优化决策问题开展研究。首先分析纤维方向角对CFRP加工形式的影响,推导了切削力模型;然后建立了以切削三要素和纤维方向角为变量,以切削能耗和表面粗糙度为目标的多目标优化模型,并提出了多样化突变驱动的粒子群优化算法(DM-PSO)与层次分析法(AHP)集成的工艺参数优化决策方法;最后通过铣削试验设计验证了上述模型和方法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 加工工艺参数 优化决策 加工能耗 表面粗糙度
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聚吡咯共轭结构对碳纤维增强树脂基复合材料热循环稳定性能的影响
4
作者 姜梦敏 王一璠 +2 位作者 金欣 王闻宇 肖长发 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期23-30,共8页
为解决碳纤维增强树脂基复合材料(CFRPs)存在的碳纤维与基体间界面黏结性较弱和在热循环过程中因热膨胀系数不匹配而产生界面破坏的问题,通过低温聚合得到含有较多共轭结构的聚吡咯(PPy)对预处理后碳纤维(CF)进行表面改性,分别在0、30... 为解决碳纤维增强树脂基复合材料(CFRPs)存在的碳纤维与基体间界面黏结性较弱和在热循环过程中因热膨胀系数不匹配而产生界面破坏的问题,通过低温聚合得到含有较多共轭结构的聚吡咯(PPy)对预处理后碳纤维(CF)进行表面改性,分别在0、30、60℃下制得碳纤维/聚吡咯复合纤维(PPy/CF),并研究了不同聚合温度下制备的CFRPs的界面结合性能、热膨胀性能和热循环稳定性能。结果表明:PPy/CF-0纤维的表面粗糙度与CF相比增加了2.09倍,这有利于树脂锚定在碳纤维表面,从而提高界面结合性能;并且PPy/CF-0纤维表面的聚吡咯层具有较完善的共轭结构,整体表现为负热膨胀系数,使得复合材料的层间剪切强度和界面剪切强度分别达到了CF的1.56倍和1.70倍;此外还使得CFRPs的热循环稳定性有了较明显的提升,经100次热循环实验后,其剪切强度仍能保持在初始数值的70%以上。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 聚吡咯 界面结合性能 负热膨胀系数 热循环稳定性 聚合温度
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碳纤维增强树脂基复合材料的层间颗粒增韧技术研究进展
5
作者 赵涵怡 柯红军 +2 位作者 汪东 张洋 李琪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期575-582,共8页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层合板容易在层间发生开裂。层间增韧是一种有效的增韧方式,它可以在不改变基体树脂粘度的情况下对特定区域进行增韧,提高材料的断裂韧性。本文介绍了层间断裂模式并总结了层间断裂韧性(ILFT)测试的数据处理方法,总结了聚合物颗粒与无机纳米颗粒(主要是碳纳米管)的颗粒种类、增韧机制、引入方式,并主要通过层间断裂韧性评价了各种颗粒的增韧效果。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 层间增韧 层间断裂韧性 聚合物颗粒 无机纳米颗粒 碳纳米管
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碳纤维增强树脂基复合材料界面改性及应用进展 被引量：1
6
作者 刘柳薪 卢晓英 +4 位作者 吴颖 荔栓红 吴谨妤 袁文静 高源 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期70-81,共12页
轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在碳达峰和碳中和的国家战略中展现出重要的研究价值,提高复合材料界面结合强度是重点和难点问题。针对碳纤维表面浸润性差和力学性能转化率低的问题,简述了CFRP界面增强理论和碳纤维表面处理... 轻质高强的碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在碳达峰和碳中和的国家战略中展现出重要的研究价值,提高复合材料界面结合强度是重点和难点问题。针对碳纤维表面浸润性差和力学性能转化率低的问题,简述了CFRP界面增强理论和碳纤维表面处理方法,重点阐述了氧化法、化学接枝和涂层法,用物理或化学手段提高复合材料力学性能。此外,从热固性树脂和热塑性树脂两种基体材料的各自性能特点分析了碳纤维与树脂基体适配性的问题,提出了不同的解决方案。最后,介绍了CFRP在航空、风电叶片和新能源汽车领域的研究进展,提出了飞机轻量化、风机大型化和电车普及背景下材料研究的发展建议,如优化针对高强或高模等具有不同表面形态碳纤维的特定表面改性技术,开发针对不同树脂的改性方法,研发不同类别及应用场景下的碳纤维上浆剂,加强复合材料界面增强理论和界面表征技术研究,制定碳纤维复合材料标准化体系。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 界面改性 热固性树脂 热塑性树脂
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飞机结构强度试验中碳纤维增强树脂基复合材料无损检测技术 被引量：17
7
作者 王丹 宁宁 +2 位作者 杨鹏飞 詹绍正 黄华斌 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第18期313-322,共10页
新型飞机大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,为确定CFRP结构强度试验后的最终损伤状态,必须制定相应的无损检测方案与损伤评定方法。针对强度试验后CFRP工件表面粘接物对检测效率的影响、变厚度弧形CFRP结构原位检测... 新型飞机大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,为确定CFRP结构强度试验后的最终损伤状态,必须制定相应的无损检测方案与损伤评定方法。针对强度试验后CFRP工件表面粘接物对检测效率的影响、变厚度弧形CFRP结构原位检测损伤识别以及CFRP结构冲击损伤定量基准波选取等关键技术,结合强度试验中无损检测的特点,采用现场检测典型信号分析的方法,提出了CFRP结构强度试验中的无损检测方案和损伤评定方法,最后通过实验验证了检测方案和评定方法的有效性。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 强度试验 无损检测 原位检测 冲击损伤
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不同纤维方向角时碳纤维增强树脂基复合材料切削力建模 被引量：10
8
作者 秦旭达 朱圣富 +2 位作者 李士鹏 葛恩德 唐心凯 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期31-40,共10页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)切削中,存在纤维断裂、基体失效和界面相失效等多个过程,且不同纤维切削角时切屑形成机理不同,因而CFRP切削力的有效预测非常困难。对此本文结合最小势能原理和Winkler弹性地基梁理论,基于CFRP代表性单元... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)切削中,存在纤维断裂、基体失效和界面相失效等多个过程,且不同纤维切削角时切屑形成机理不同,因而CFRP切削力的有效预测非常困难。对此本文结合最小势能原理和Winkler弹性地基梁理论,基于CFRP代表性单元(RVE),利用其微元求解纤维挠曲变形方程,分别分析了不同纤维方向角时三个切削变形区的力学行为,并完成纤维临界损伤长度的预测,最终形成不同纤维方向角时的CFRP切削力解析模型。通过CFRP直刃铣刀铣削实验,进行了切削力模型的验证,当纤维方向角在0°~180°时,切削力计算值和实验值随纤维方向角的变化趋势相吻合,切削力大小误差在15%以内。切削力随纤维方向角的增大先增后减,分别在90°和45°附近转变变化趋势。切削形貌表明,纤维方向角为135°时,CFRP铣边加工质量较差,临界损伤长度也较大。建立的切削力解析模型可以较为准确地预测CFRP正交切削力,可为CFRP切屑形成中的力学行为分析提供理论指导。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 纤维方向角 变形区 临界损伤长度 切削力模型
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普通麻花钻与三刃麻花钻钻削碳纤维增强树脂基复合材料的性能 被引量：3
9
作者 王巍 陈燕 王伟峰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期26-29,33,共5页
采用普通麻花钻和三刃麻花钻对碳纤维增强树脂基复合材料进行了钻削试验,研究了钻头结构、顶角对钻削轴向力及加工孔内壁粗糙度的影响。结果表明:普通麻花钻的顶角越大,钻削轴向力越大;三刃麻花钻顶角的增大对钻削轴向力没有明显影响;... 采用普通麻花钻和三刃麻花钻对碳纤维增强树脂基复合材料进行了钻削试验,研究了钻头结构、顶角对钻削轴向力及加工孔内壁粗糙度的影响。结果表明:普通麻花钻的顶角越大,钻削轴向力越大;三刃麻花钻顶角的增大对钻削轴向力没有明显影响;三刃麻花钻钻头扭转振动引起钻削轴向力的波动明显小于普通麻花钻的,且前者加工孔的内壁粗糙度小于后者的;随着顶角的增大,两种钻头加工的孔内壁粗糙度都得到了显著降低。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 普通麻花钻 三刃麻花钻 钻削轴向力 粗糙度
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碳纤维增强树脂基复合材料钻削缺陷研究进展 被引量：5
10
作者 徐锦泱 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第22期24-33,共10页
碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其优异的物理性能和柔性的结构功能在航空领域应用广泛,而钻削是实现CFRP结构件装配连接的关键制造工艺。由于CFRP具有非均质和各向异性特性,其制孔过程涉及复杂的切... 碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其优异的物理性能和柔性的结构功能在航空领域应用广泛,而钻削是实现CFRP结构件装配连接的关键制造工艺。由于CFRP具有非均质和各向异性特性,其制孔过程涉及复杂的切屑去除与表面创成机理,极易产生严重的加工损伤。在文献调研的基础上对CFRP切屑去除机理与钻削过程进行简述,然后对CFRP钻孔损伤模式进行分类,重点对CFRP钻孔分层、撕裂、毛刺等缺陷进行综述,阐述了此类缺陷的一般形成机制和评价方法,归纳了工艺条件对CFRP制孔损伤的影响规律。最后,总结了现有CFRP制孔缺陷抑制策略与方法,并指明了其未来发展方向。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 钻削 分层 撕裂 毛刺 缺陷抑制
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碳纤维增强树脂基复合材料与金属典型连接件电偶腐蚀的研究进展 被引量：5
11
作者 熊先炼 王莹莹 +6 位作者 李湉 侯健 张海兵 彭涛 林冰 杨明君 唐鋆磊 《材料保护》 CAS CSCD 2022年第7期187-199,共13页
为了给碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的设计和使用提供依据,针对碳纤维复合材料与金属间电偶腐蚀的问题,从碳纤维及碳纤维复合材料的结构与性能特点出发,阐述了碳纤维复合材料种类、金属材料种类、服役环境和结构件连接方式对碳纤维... 为了给碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的设计和使用提供依据,针对碳纤维复合材料与金属间电偶腐蚀的问题,从碳纤维及碳纤维复合材料的结构与性能特点出发,阐述了碳纤维复合材料种类、金属材料种类、服役环境和结构件连接方式对碳纤维复合材料与金属之间电偶腐蚀的影响。其中,碳纤维复合材料与金属之间的铆接、螺栓连接和胶接可对电偶腐蚀产生不同的影响,而这方面的研究尚少,是今后研究的重要内容之一. 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 电偶腐蚀 连接方式 钝性金属
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考虑左旋切削刃切削连续性的碳纤维增强树脂基复合材料铣削研究 被引量：5
12
作者 王泽刚 王福吉 +2 位作者 卢晓红 赵猛 樊俊峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期991-996,共6页
采用右旋切削刃铣刀加工碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)时,纤维层受单向轴向力作用而易产生分层、毛刺等损伤,采用左右旋切削刃共存的多刃微齿铣刀对纤维层施加双向轴向力能有效抑制损伤,但如何保证每层纤维都受到左右旋切削刃的切削... 采用右旋切削刃铣刀加工碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)时,纤维层受单向轴向力作用而易产生分层、毛刺等损伤,采用左右旋切削刃共存的多刃微齿铣刀对纤维层施加双向轴向力能有效抑制损伤,但如何保证每层纤维都受到左右旋切削刃的切削作用成为抑制损伤的关键。以多刃微齿铣刀为研究对象,通过设计不同的分屑槽螺旋角,获得左旋切削刃切削面积连续、重叠及未连续三种类型的铣刀。通过实验研究发现:切削面积连续时,CFRP加工表面有少量毛刺及翻边;切削面积重叠时,CFRP加工表面无毛刺及撕裂损伤,效果最好;切削面积未连续时,加工表面有大量毛刺和撕裂损伤;此外,表面粗糙度值会随着分屑槽螺旋角的增大而增大。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 多刃微齿铣刀 表面粗糙度 左旋切削刃切削面积
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碳纤维增强树脂基复合材料与铝/镁合金连接研究进展 被引量：18
13
作者 金启豪 陈娟 +5 位作者 彭立明 李子言 阎熙 李春曦 侯城成 袁铭扬 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期15-24,共10页
运载工具的轻量化是解决当前能源危机和环境问题的重要手段之一,得到国内外学者的高度重视。碳纤维增强树脂基(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)复合材料和以铝镁为代表的轻合金具有一系列优异的力学性能与加工特性,是极具应用前... 运载工具的轻量化是解决当前能源危机和环境问题的重要手段之一,得到国内外学者的高度重视。碳纤维增强树脂基(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)复合材料和以铝镁为代表的轻合金具有一系列优异的力学性能与加工特性,是极具应用前景的轻量化材料,实现这两种材料之间的有效连接,成为当下研究的热点。然而由于异种材料之间理化性能差异较大,在生产过程中混合应用多种轻量化材料仍面临巨大挑战。本文通过对胶接、机械紧固、搅拌摩擦及其变种工艺连接技术的研究进展、优缺点、发展趋势进行汇总分析,考察不同连接方式下获得接头的微观形貌,总结了CFRP与铝镁轻合金搅拌摩擦连接的三种机理包括宏观锚定、微观机械嵌合与化学键连接。最后,基于以上三种连接机理,指出进一步提升混合接头性能的关键在于增大金属母材表面粗糙度,增加熔融高分子面积和采用混合连接工艺。 展开更多
关键词 轻量化 异种材料连接 碳纤维增强树脂基复合材料 铝/镁合金 搅拌摩擦焊
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碳纤维增强树脂基复合材料的高速电火花穿孔加工试验研究 被引量：5
14
作者 张俊清 汪炜 +2 位作者 张伟 代建东 王宇盛 《电加工与模具》 2014年第2期21-24,共4页
采用高速电火花穿孔加工方法对碳纤维增强树脂基复合材料进行了通孔加工实验。为了及时冷却待加工孔的进出口表面,并吹灭电弧,避免工件材料的燃烧,通过设计专用夹具,将压缩空气和去离子水经微量润滑喷头引入工件的上下表面。当加工直径2... 采用高速电火花穿孔加工方法对碳纤维增强树脂基复合材料进行了通孔加工实验。为了及时冷却待加工孔的进出口表面,并吹灭电弧,避免工件材料的燃烧,通过设计专用夹具,将压缩空气和去离子水经微量润滑喷头引入工件的上下表面。当加工直径2 mm、深度2.4 mm的通孔时,对比未喷雾冷却加工,可有效减小表面热影响区,提高加工精度和表面质量,加工效率提高约21.6%,且能有效抑制加工粉尘,为碳纤维增强树脂基复合材料提供了一种新的绿色加工方法。 展开更多
关键词 电火花加工 碳纤维增强树脂基复合材料 表面完整性 绿色加工
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碳纤维增强树脂基复合材料飞秒激光精密切割工艺研究 被引量：5
15
作者 薛博 徐洁洁 +3 位作者 张寰臻 崔梦雅 黄婷 肖荣诗 《电加工与模具》 2022年第5期35-40,共6页
针对碳纤维增强树脂基复合材料的切割问题,采用515 nm波长飞秒激光进行切割工艺研究,分别用热影响区宽度、切缝锥角、切割表面粗糙度表征切割质量,用等效切割速度表征切割效率,研究了激光功率、扫描速度、脉冲频率对切割质量和效率的影... 针对碳纤维增强树脂基复合材料的切割问题,采用515 nm波长飞秒激光进行切割工艺研究,分别用热影响区宽度、切缝锥角、切割表面粗糙度表征切割质量,用等效切割速度表征切割效率,研究了激光功率、扫描速度、脉冲频率对切割质量和效率的影响规律,并进行最终的工艺优化。结果表明:在激光功率20 W、扫描速度2500 mm/s、脉冲频率50 kHz的条件下,可以获得较优的切割质量与效率,得到的切缝周围热影响区宽度约2μm、切缝锥角约1.5°、切割表面粗糙度约Ra1.6μm。 展开更多
关键词 飞秒激光 激光切割 碳纤维增强树脂基复合材料
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碳纤维增强树脂基复合材料的研究探讨 被引量：6
16
作者 付璐 孟玲 刘顺强 《化工时刊》 CAS 2020年第12期25-27,36,共4页
碳纤维增强树脂基复合材料因其所具有的物理和力学性能都很优异而被广泛应用在了航空航天、交通运输以及电子行业等多个领域的结构件制造。本文主要对碳纤维增强树脂基复合材料的发展进程、制备方法、应用领域、连接技术等方面进行了探... 碳纤维增强树脂基复合材料因其所具有的物理和力学性能都很优异而被广泛应用在了航空航天、交通运输以及电子行业等多个领域的结构件制造。本文主要对碳纤维增强树脂基复合材料的发展进程、制备方法、应用领域、连接技术等方面进行了探讨,并对其在结构件制造方面的应用前景和发展方向进行了总结。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 结构件制造 发展方向
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碳纤维增强树脂基复合材料压缩失效机理研究 被引量：2
17
作者 侯子豪 张卫刚 +1 位作者 徐凌超 徐永生 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期438-449,共12页
为分析基体性质和纤维铺设方式对碳纤维树脂基复合材料(CFRP)压缩性能的影响,设计两种基体(耐高温环氧树脂基体和PA6基体)和两种碳纤维铺设方式[[45/0/-45/90]_(s)和[45/-45]_(2s)],共4类盒型碳纤维试件.采用轴向压缩实验,研究低应变速... 为分析基体性质和纤维铺设方式对碳纤维树脂基复合材料(CFRP)压缩性能的影响,设计两种基体(耐高温环氧树脂基体和PA6基体)和两种碳纤维铺设方式[[45/0/-45/90]_(s)和[45/-45]_(2s)],共4类盒型碳纤维试件.采用轴向压缩实验,研究低应变速率下碳纤维复合材料的极限载荷、压缩量和刚度等力学性能.研究表明试件的失效形式主要由基体性质决定,损伤区域及裂纹方向主要由碳纤维铺设方式决定.利用X射线显微镜(XRM)对试件典型的损伤区域进行三维扫描,并对扫描图像进行重构与渲染,获得破坏区域的内部损伤细节.根据损伤扫描结果,得到材料内部的损伤类型及破坏程度.归纳所获得的损伤测试特征,分析不同类型试件压缩时的损伤规律与失效机理. 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 轴向压缩 X射线显微镜 失效机理
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纳米压痕不同加载速率下碳纤维增强树脂基复合材料力学性能响应 被引量：4
18
作者 王时雨 郎风超 +3 位作者 刘佳伟 季宏伟 杨诗婷 邢永明 《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》 2022年第4期309-317,共9页
利用纳米压痕技术对加载速率从0.05~8 mN/s不同情况下碳纤维增强树脂基复合材料富树脂区域与碳纤维的力学响应进行了研究,得到了硬度、模量、接触刚度以及压痕深度随加载速率的变化趋势,并给出硬度与应变率之间的定量关系。结果表明,当... 利用纳米压痕技术对加载速率从0.05~8 mN/s不同情况下碳纤维增强树脂基复合材料富树脂区域与碳纤维的力学响应进行了研究,得到了硬度、模量、接触刚度以及压痕深度随加载速率的变化趋势,并给出硬度与应变率之间的定量关系。结果表明,当加载速率在0.05~2 mN/s范围内,富树脂区的模量、接触刚度和压痕深度随加载速率的增加而减小,同时,富树脂区及碳纤维的硬度与应变率均呈幂指数关系,其应变速率敏感性指数分别为0.113、0.029。加载速率在2~8 mN/s范围内,富树脂区的模量、接触刚度和压痕深度随加载速率的增加而增加,而富树脂区及碳纤维的硬度均随应变率的增加而减小,且和应变率均呈线性关系。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 纳米压痕 力学性能响应 加载速率 应变率
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碳纤维增强树脂基复合材料的界面 被引量：41
19
作者 彭公秋 杨进军 +1 位作者 曹正华 谢富原 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1-4,共4页
从碳纤维、树脂基体、界面3个层次对碳纤维增强树脂基复合材料的界面研究进行了综述,重点介绍了碳纤维表面特性表征及改性方法、树脂基体特性及改性方法和界面分析表征手段,由此提出了纤维/树脂界面的研究路线,简要分析了复合材料界面... 从碳纤维、树脂基体、界面3个层次对碳纤维增强树脂基复合材料的界面研究进行了综述,重点介绍了碳纤维表面特性表征及改性方法、树脂基体特性及改性方法和界面分析表征手段,由此提出了纤维/树脂界面的研究路线,简要分析了复合材料界面研究的前景与趋势。为了实现纤维/树脂界面的良好匹配,充分发挥碳纤维复合材料的性能优势,需完善界面表征手段、明确界面微观性能与复合材料宏观性能的关系、深化研究界面对复合材料湿热性能及失效模式的影响等。 展开更多
关键词 碳纤维 增强树脂 界面 性能 复合材料
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碳纤维增强树脂基复合材料加工表面粗糙度对疲劳性能的影响 被引量：1
20
作者 范文涛 陈燕 +1 位作者 陈逸佳 谢松峰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期91-96,共6页
采用磨削和铣削(顺铣、逆铣)加工工艺获得不同表面粗糙度S_(a)的碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料试样并进行拉-拉疲劳试验,基于刚度退化模型分析了加工表面粗糙度对疲劳性能的影响。结果表明:磨削、顺铣和逆铣试样的S_(a)分别为1.2,3.2,... 采用磨削和铣削(顺铣、逆铣)加工工艺获得不同表面粗糙度S_(a)的碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料试样并进行拉-拉疲劳试验,基于刚度退化模型分析了加工表面粗糙度对疲劳性能的影响。结果表明:磨削、顺铣和逆铣试样的S_(a)分别为1.2,3.2,5.9μm;磨削试样0°纤维铺层表面纤维缺失,存在空隙,铣削试样在45°纤维铺层表面存在较多凹坑,其中顺铣试样凹坑更多且更深;磨削试样的疲劳寿命最高,逆铣试样次之,顺铣试样最低;随着S_(a)的增大,CFRP复合材料试样表面裂纹迅速萌生扩展,刚度退化初始阶段的退化速率升高,刚度退化I阶段更快结束,试样的疲劳寿命降低。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 三维表面粗糙度S_(a) 磨削 铣削 疲劳寿命 刚度退化
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