玄武岩纤维缠绕成型管道的损伤及承载能力研究 被引量：1

1

作者 李涛 赵广慧 +2 位作者 段建良 王怀安 张杰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期352-362,共11页

玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced composite, BFRP)具有耐腐蚀性强、比强度高、环保等优点,正确评价BFRP管道性能的可靠性和承载能力是将其应用于高附加值的油气输送领域的基础。对于玄武岩纤维(basalt fiber, BF)缠绕... 玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced composite, BFRP)具有耐腐蚀性强、比强度高、环保等优点,正确评价BFRP管道性能的可靠性和承载能力是将其应用于高附加值的油气输送领域的基础。对于玄武岩纤维(basalt fiber, BF)缠绕成型的复合材料管道,首先在细观尺度上获得浸胶纤维束的强度。然后,沿着管道的轴向和环向分别截取试件,测量了两种试件的拉伸强度;基于试验结果和有限元模拟,研究了管壁结构层在拉伸、压缩以及剪切载荷作用下的损伤演化,得到结构层的宏观本构模型。最后,建立了BF缠绕成型管道的有限元模型,研究纤维性能离散对管道承载能力的影响。结果表明,纤维有效含量对管道承载能力的影响很大,从纤维生产和管道成型工艺等方面降低纤维增强作用的离散性对于准确预测管道的承载可靠性,推动BF复合材料在油气管道领域的应用至关重要。 展开更多

关键词 玄武岩纤维缠绕成型管道 复合材料 代表体积单元 损伤演化 承载能力

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连续纤维增强PEK-C复合材料缠绕成型工艺及性能研究 被引量：13

2

作者 李伟 高维佳 +1 位作者 陈平 李阔 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期261-264,共4页

利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性... 利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性能良好的NOL环缠绕构件。SEM断口形貌分析表明,树脂和纤维分布均匀,界面粘接良好。该方法的研究,为高性能热塑性树脂基复合材料的缠绕成型提供了一种有效手段。 展开更多

关键词 缠绕成型 热塑性复合材料 PEK-C 在线浸渍 原位固结

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复杂形体面片缠绕成型方法的分析与实现 被引量：7

3

作者 王显峰 富宏亚 +1 位作者 韩振宇 王永章 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期39-41,共3页

文摘通过对复杂形体缠绕成型方法的分析,提出了面片缠绕的思想;同时针对缠绕过程中可能存在的架空问题提出了一套可行的判定准则和解决方案。以面片缠绕理论为基础,针对飞机发动机进气道缠绕成型,编制缠绕控制程序并进行相应的实验,验... 文摘通过对复杂形体缠绕成型方法的分析,提出了面片缠绕的思想;同时针对缠绕过程中可能存在的架空问题提出了一套可行的判定准则和解决方案。以面片缠绕理论为基础,针对飞机发动机进气道缠绕成型,编制缠绕控制程序并进行相应的实验,验证了面片缠绕方法的实用性,为航空航天高性能构件的缠绕成型探索了一条新的途径。 展开更多

关键词 纤维缠绕 飞机进气道 缠绕成型

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高性能聚芳醚树脂的缠绕成型工艺研究 被引量：1

4

作者 李伟 高维佳 陈平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期463-463,共1页

关键词 聚芳醚酮 高性能 预浸带 缠绕成型 基体树脂 热塑性聚合物 缠绕结构 工艺研究 碳纤维 压力辊

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玻璃纤维增强环氧树脂复合材料板簧缠绕成型与质量分析 被引量：2

5

作者 张靠民 赵焱 +1 位作者 王玮 李如燕 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期169-172,共4页

采用缠绕成型工艺,成功制备了车用变宽度等截面连续纤维增强环氧树脂基复合材料板簧,从纤维质量分数、微观形貌、疲劳寿命及破损方式等方面初步分析了复合材料板簧的成型质量和疲劳寿命。结果表明,相对于阳模面,复合材料板簧阴模面具有... 采用缠绕成型工艺,成功制备了车用变宽度等截面连续纤维增强环氧树脂基复合材料板簧,从纤维质量分数、微观形貌、疲劳寿命及破损方式等方面初步分析了复合材料板簧的成型质量和疲劳寿命。结果表明,相对于阳模面,复合材料板簧阴模面具有更高的纤维质量分数,更容易出现贫胶现象。疲劳寿命实验表明,所制备的复合材料板簧疲劳寿命高达22万次以上,拉伸破坏发生在纤维质量分数较高的阴模面。 展开更多

关键词 复合材料板簧 缠绕成型 疲劳寿命 轻量化

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碳纤维用湿法缠绕成型工艺环氧树脂研究 被引量：7

6

作者 廖国峰 沈伟 +3 位作者 张继涛 杨小兵 王栋 赵丽民 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期101-105,110,共6页

针对适用于湿法缠绕成型的环氧树脂体系,以多官能度环氧树脂和芳香胺类固化剂为主体,研制了高性能湿法缠绕环氧树脂。采用非等温固化模型及凝胶模型研究了环氧树脂的固化行为,明确了时间-温度-固化行为之间的关系。该环氧树脂黏度低,适... 针对适用于湿法缠绕成型的环氧树脂体系,以多官能度环氧树脂和芳香胺类固化剂为主体,研制了高性能湿法缠绕环氧树脂。采用非等温固化模型及凝胶模型研究了环氧树脂的固化行为,明确了时间-温度-固化行为之间的关系。该环氧树脂黏度低,适用期长且固化物具有优异的力学性能。在此基础上,采用碳纤维(T700-S)作为增强材料制备了碳纤维复合材料,其中NOL环拉伸强度为2674MPa,拉伸模量为173GPa,剪切强度为68.2MPa;单向碳纤维板拉伸强度为2412MPa,拉伸模量为154GPa,剪切强度为74.5MPa。 展开更多

关键词 湿法缠绕成型工艺 环氧树脂 固化动力学 碳纤维 复合材料

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缠绕成型复合材料壳体及基体改性研究 被引量：5

7

作者 黎昱 陈维强 +1 位作者 林大庆 张玉生 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期61-64,共4页

文摘介绍了缠绕法成型复合材料壳体件的技术,对其原材料选择、缠绕线型的确定、缠绕模设计、制造壳体件成型工艺参数的控制做了说明;因采用的树脂基体制造壳体件时易暴聚,对其改性形成新树脂基体。讨论了新树脂基体配方筛选、黏度特征... 文摘介绍了缠绕法成型复合材料壳体件的技术,对其原材料选择、缠绕线型的确定、缠绕模设计、制造壳体件成型工艺参数的控制做了说明;因采用的树脂基体制造壳体件时易暴聚,对其改性形成新树脂基体。讨论了新树脂基体配方筛选、黏度特征、凝胶时间随温度变化的特点、浇注体的性能等。最终研制出一种适用于湿法缠绕的新树脂基体,制成的复合材料结构件性能得到进一步提高。 展开更多

关键词 缠绕成型 复合材料 壳体件 暴聚 树脂基体改性 黏度 力学性能

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锥柱面螺旋线短程线与网格缠绕成型技术 被引量：1

8

作者 提亚峰 季宝锋 +2 位作者 黄诚 王世勋 李雄魁 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期22-29,共8页

针对复合材料网格结构筋条及蒙皮缠绕成型的需求,运用微分几何方法,对柱圆锥面螺旋线短程线进行了探讨。解决了复合材料网格结构筋条及蒙皮的缠绕成型问题。结果表明圆柱和锥段螺旋线的弧长和曲率计算方法,可用于圆柱段和圆锥段复合材... 针对复合材料网格结构筋条及蒙皮缠绕成型的需求,运用微分几何方法,对柱圆锥面螺旋线短程线进行了探讨。解决了复合材料网格结构筋条及蒙皮的缠绕成型问题。结果表明圆柱和锥段螺旋线的弧长和曲率计算方法,可用于圆柱段和圆锥段复合材料网格结构成型装置的设计生产和纤维缠绕。对数螺线和阿基米德螺线的弧长和曲率计算方法,可用于锥段复合材料网格结构软模成型装置的设计生产和纤维缠绕,为复合材料网格结构自动化制造创造了条件,同时针对工程需要,对不同的网格结构选择不同的加工成型方式,可大大降低加工难度,实现低成本快速批量生产。 展开更多

关键词 柱锥面 螺旋线 短程线 网格结构 缠绕成型

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缠绕成型用中温固化增韧环氧树脂芳纶纤维复合材料研究 被引量：1

9

作者 乌云其其格 廖子龙 +2 位作者 雷娜 马连勇 李峰 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期113-116,共4页

介绍了一种缠绕成型用中温固化增韧环氧树脂体系的工艺性能及其芳纶纤维复合材料力学性能。对树脂进行理化性能分析,确定预浸料固化工艺参数,采用热熔法制备了中温固化增韧环氧树脂芳纶纤维单向预浸料,通过热压罐工艺固化成型复合材料... 介绍了一种缠绕成型用中温固化增韧环氧树脂体系的工艺性能及其芳纶纤维复合材料力学性能。对树脂进行理化性能分析,确定预浸料固化工艺参数,采用热熔法制备了中温固化增韧环氧树脂芳纶纤维单向预浸料,通过热压罐工艺固化成型复合材料层合板,并进行性能测试。结果表明,纤维和树脂界面相容性好,中温固化增韧环氧树脂/芳纶纤维复合材料压缩强度和层间剪切强度比同类芳纶纤维复合材料高,复合材料耐低温和湿热性能较好。 展开更多

关键词 缠绕成型 环氧树脂 芳纶纤维 复合材料 性能

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热塑性复合材料纤维缠绕成型中的残余应力分析 被引量：1

10

作者 吕海波 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2007年第5期46-50,共5页

提出了一个分析热塑性增强复合材料在纤维缠绕成型过程中的残余应力分析模型。为了减少实际过程中各种现象和因素所带来的非线性影响,该模型由4个子模型构成,包括热、纤维沉降、基体粘性和应力应变子模型。并采用GF/PP进行了试验,与理... 提出了一个分析热塑性增强复合材料在纤维缠绕成型过程中的残余应力分析模型。为了减少实际过程中各种现象和因素所带来的非线性影响,该模型由4个子模型构成,包括热、纤维沉降、基体粘性和应力应变子模型。并采用GF/PP进行了试验,与理论计算结果进行了对比分析。 展开更多

关键词 残余应力 热塑性复合材料 纤维缠绕成型

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缠绕成型食品级玻璃钢储罐的研制 被引量：1

11

作者 雷文 《江苏建材》 1999年第3期9-12,共4页

介绍缠绕成型食品级玻璃钢储罐的研制

关键词 缠绕成型 食品级 玻璃钢罐 储罐 研制

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发动机壳体－喷管整体缠绕成型工艺探索研究

12

作者 曾金芳 张启芳 马林城 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期106-106,共1页

发动机壳体－喷管整体缠绕成型工艺探索研究曾金芳，张启芳，马林城（陕西非金属材料工艺研究所西安７１００２５）实现壳体一喷管整体缠绕是提高发动机质量比的一条重要途径。因为整体缠绕发动机壳体将壳体后接头与喷管收敛段并为一体... 发动机壳体－喷管整体缠绕成型工艺探索研究曾金芳，张启芳，马林城（陕西非金属材料工艺研究所西安７１００２５）实现壳体一喷管整体缠绕是提高发动机质量比的一条重要途径。因为整体缠绕发动机壳体将壳体后接头与喷管收敛段并为一体，所以可以取消后接头，其他金属件的... 展开更多

关键词 火箭发动机 壳体 喷管 成型 缠绕成型

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PBO纤维缠绕复合材料的初步应用研究 被引量：25

13

作者 王斌 金志浩 +1 位作者 丘哲明 刘爱华 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第4期35-39,共5页

分别进行了PBO纤维缠绕成型的单向复合材料力学性能试验和150mm压力容器试验,与Kevlar-49和F-12纤维的单向复合材料力学性能及150mm压力容器性能进行了对比,初步的应用研究结果表明,缠绕成型的PBO/环氧150mm压力容器的容器特性系... 分别进行了PBO纤维缠绕成型的单向复合材料力学性能试验和150mm压力容器试验,与Kevlar-49和F-12纤维的单向复合材料力学性能及150mm压力容器性能进行了对比,初步的应用研究结果表明,缠绕成型的PBO/环氧150mm压力容器的容器特性系数PV/W和纤维强度转化率都达到最高,其值分别达到了60km和90%,但其容器的环向变形较F-12纤维复合材料容器的大。 展开更多

关键词 单向复合材料 力学性能 PBO纤维 缠绕成型 压力容器 聚对苯撑苯并双恶唑

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复合材料弯管缠绕线型设计 被引量：5

14

作者 刘荣梅 肖军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期333-337,共5页

结合弯管连接方式 ,根据微分几何建立了弯管及其连接段稳定缠绕方程 ,给出了弯管及其连接段测地线缠绕和非测地线缠绕的解 ;结合弯管的结构特性 ,讨论了连接段的参数匹配关系、弯管段及其连接段最小缠绕角的确定、以及弯管部分工艺线型... 结合弯管连接方式 ,根据微分几何建立了弯管及其连接段稳定缠绕方程 ,给出了弯管及其连接段测地线缠绕和非测地线缠绕的解 ;结合弯管的结构特性 ,讨论了连接段的参数匹配关系、弯管段及其连接段最小缠绕角的确定、以及弯管部分工艺线型与结构线型间的关系。最后在理论解的基础上 ,利用 Matlab语言对缠绕线型进行计算分析。经过计算比较发现 ,纤维在弯管段仅按测地线、半测地线缠绕时 ,所得弯管不能同时满足等强度要求。为避免出现纤维在芯模表面出现“架空”现象 。 展开更多

关键词 复合材料 弯管 缠绕成型 线型设计 工艺线型 管径比 缠绕角

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吸波复合材料回转体构件的缠绕工艺 被引量：1

15

作者 吴键 李步云 +2 位作者 陈庆 陈亮 刘秀梅 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期55-58,共4页

对吸波复合材料构件的缠绕工艺特性及存在的问题进行了分析,综合现代复合材料缠绕成型工艺,针对含有吸收剂的缠绕层,提出了"双辊同槽、双线夹芯复合"的浸胶工艺制备预浸纱带,以湿法缠绕工艺制备回转体吸波复合材料构件的工艺... 对吸波复合材料构件的缠绕工艺特性及存在的问题进行了分析,综合现代复合材料缠绕成型工艺,针对含有吸收剂的缠绕层,提出了"双辊同槽、双线夹芯复合"的浸胶工艺制备预浸纱带,以湿法缠绕工艺制备回转体吸波复合材料构件的工艺方法。工艺特性分析表明,选用相应的缠绕规律和工艺参数能够满足不同形态的回转体构件绕制,使吸收剂在各缠绕层中均匀分布、含量可控,保证了制件的吸波性能稳定、质量可靠。 展开更多

关键词 吸波复合材料 缠绕成型 湿法缠绕 浸胶 吸收剂

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复合材料成型工艺的发展 被引量：18

16

作者 赵秋艳 《航天返回与遥感》 1999年第1期41-46,共6页

文章介绍了最近国内外广泛应用、并有较大应用潜力的3种复合材料成型工艺,即模压成型工艺(较详细介绍了树脂传递模塑工艺(RTM))、缠绕成型工艺和拉挤成型工艺,概述了它们的原理、生产、应用和发展情况。简介了固化工艺的发展,最后展望2... 文章介绍了最近国内外广泛应用、并有较大应用潜力的3种复合材料成型工艺,即模压成型工艺(较详细介绍了树脂传递模塑工艺(RTM))、缠绕成型工艺和拉挤成型工艺,概述了它们的原理、生产、应用和发展情况。简介了固化工艺的发展,最后展望21世纪初复合材料成型工艺的发展趋势。 展开更多

关键词 复合材料 模压成型工艺 缠绕成型 拉挤成型

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AS4D/PEEK热塑性复合材料激光固结缠绕工艺参数优化 被引量：11

17

作者 成烨 还大军 +2 位作者 李勇 刘洪全 周洲 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期22190-22194,共5页

热塑性复合材料缠绕成型过程中,工艺参数的选取对制品的性能有决定性作用。本工作基于热塑性复合材料激光固结自动铺放(LAFP)设备,以碳纤维增强聚醚醚酮(AS4D/PEEK)高性能热塑性复合材料预浸料为原料制备缠绕样品,以层间剪切强度为参数... 热塑性复合材料缠绕成型过程中,工艺参数的选取对制品的性能有决定性作用。本工作基于热塑性复合材料激光固结自动铺放(LAFP)设备,以碳纤维增强聚醚醚酮(AS4D/PEEK)高性能热塑性复合材料预浸料为原料制备缠绕样品,以层间剪切强度为参数优化目标,根据响应曲面法Box-Behnken Design方法设计了试验,分析了加热区温度、缠绕速度、纤维张力三个工艺参数对层间剪切强度的影响规律,建立了各工艺参数对层间剪切强度的回归模型,并通过方差分析以及实验验证的方法验证了模型的准确性和可靠性。分析表明:响应值随各参数值的增加均表现出先增后减的变化规律,加热区温度和缠绕速度对层间剪切强度的影响显著,纤维张力有一定影响但不显著。最终得到的优化工艺参数组合为:加热区温度436.6℃、缠绕速度81.3 mm/s、纤维张力201.9 N,层间剪切强度达到52.8 MPa,该条件下缠绕制品结合强度最高。 展开更多

关键词 热塑性复合材料 激光固结缠绕成型 工艺参数优化 层间剪切强度

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纤维缠绕张力对玻璃纤维缠绕筒体性能的影响 被引量：3

18

作者 陈亮 陆晓峰 +1 位作者 朱晓磊 程可 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期181-185,共5页

采用湿法纤维缠绕工艺制备不同参数的玻璃纤维缠绕筒体,研究了缠绕张力对不同内衬管径和缠绕角度不同的缠绕筒体树脂含量及力学性能的影响。结果表明:缠绕张力与缠绕筒体树脂含量呈现出单调递减的趋势;缠绕张力相同条件下,随着内衬管径... 采用湿法纤维缠绕工艺制备不同参数的玻璃纤维缠绕筒体,研究了缠绕张力对不同内衬管径和缠绕角度不同的缠绕筒体树脂含量及力学性能的影响。结果表明:缠绕张力与缠绕筒体树脂含量呈现出单调递减的趋势;缠绕张力相同条件下,随着内衬管径增加、缠绕角度减小,缠绕筒体的树脂含量逐渐增加;环向缠绕的试样有着更加稳定的能量吸收特性;缠绕张力对NOL环拉伸强度的影响规律呈现出二次曲线关系,当缠绕张力达到80N时,NOL环拉伸强度达到最大值;缠绕张力相同条件下,随着内衬管径、缠绕角度的增加,缠绕结构NOL环拉伸强度逐渐增加。 展开更多

关键词 缠绕成型 玻璃纤维 缠绕张力 树脂含量 力学性能

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聚酰亚胺纤维与碳纤维缠绕复合气瓶性能对比研究 被引量：9

19

作者 林松 牛鸿庆 李文斌 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期23-29,共7页

本文主要研究高性能国产聚酰亚胺纤维在复合材料气瓶上的应用,并表征其与进口碳纤维的性能差距.采用国产聚酰亚胺纤维进行缠绕成型工艺优化与复合材料性能测试分析,在测试数据及工艺优化基础上针对其进行了复合材料气瓶的强度设计.分别... 本文主要研究高性能国产聚酰亚胺纤维在复合材料气瓶上的应用,并表征其与进口碳纤维的性能差距.采用国产聚酰亚胺纤维进行缠绕成型工艺优化与复合材料性能测试分析,在测试数据及工艺优化基础上针对其进行了复合材料气瓶的强度设计.分别采用聚酰亚胺纤维、进口T300、T700以及T800碳纤维缠绕成型复合材料气瓶,进行水压爆破压强的测试,并引进声发射检测技术对其在水压过程中的损伤信号进行监测分析.结果表明聚酰亚胺纤维缠绕工艺性良好,与树脂界面结合优异,适用于湿法缠绕成型工艺.复合材料拉伸强度达到1 708 MPa,纤维的强度发挥率高达80%,相比于碳纤维复合材料其呈现出较好的断裂韧性,有利于减少复合材料气瓶在水压下的应力损伤.缠绕成型的聚酰亚胺纤维复合材料气瓶容器特征系数(PV/W)高达32. 2 km,其在航空航天、医用、汽车、核工业等领域具有广阔的应用前景. 展开更多

关键词 聚酰亚胺纤维 缠绕成型 复合材料气瓶 碳纤维 爆破压强

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面向设计的纤维缠绕复合材料压力容器结构分析方法 被引量：6

20

作者 晏飞 朱智春 《强度与环境》 2003年第4期21-26,共6页

基于薄膜理论和经典层合板理论 ,导出了纤维缠绕轴对称壳的薄膜内力、应力、应变和位移等计算公式 ,旨在探讨一种面向纤维缠绕复合材料压力容器设计的结构分析方法。最后 。

关键词 纤维缠绕成型工艺 复合材料 压力容器 结构分析 应力

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