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碳/玻混杂纤维铺层顺序对其复合材料力学性能的影响 被引量：1
1
作者 鞠录岩 林浩瀚 +3 位作者 李伟 张钊源 张维琨 张耀武 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期25-30,共6页
混杂纤维增强复合材料可通过混杂纤维的协调匹配产生协同混杂效应,从而提高复合材料在强度、刚度、性价比等方面的优势。为了研究碳纤维与玻璃纤维铺层顺序对复合材料力学性能的影响,制备5种不同铺层顺序的碳/玻混杂纤维增强复合材料,... 混杂纤维增强复合材料可通过混杂纤维的协调匹配产生协同混杂效应,从而提高复合材料在强度、刚度、性价比等方面的优势。为了研究碳纤维与玻璃纤维铺层顺序对复合材料力学性能的影响,制备5种不同铺层顺序的碳/玻混杂纤维增强复合材料,结合显微组织与拉伸断口分析了纤维铺层顺序对其强度、刚度、应力-应变曲线的影响规律。结果表明:铺层顺序对复合材料的力学性能影响显著,铺层间隔越均匀其增强效果越好,碳纤维或玻璃纤维集中分布于试样中间时均不利于复合材料性能的提升,碳纤维、玻璃纤维单层间隔时其抗拉强度比纯玻璃纤维增强复合材料提高了约60%,3层间隔时其强度略低于纯玻璃纤维增强复合材料;铺层间隔越均匀其层间开裂越集中且断口处纤维单丝拔出长度越大;碳纤维加入后复合材料的刚度大幅度提升,其应力-应曲线出现不同程度的波动,但铺层顺序对复合材料刚度影响甚微。 展开更多
关键词 复合材料层合板 铺层顺序 碳/玻纤维 混杂复合材料 力学性能
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激光切割路径优化的双重编码改进遗传算法 被引量：9
2
作者 杨建军 刘保业 鞠录岩 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 北大核心 2012年第6期684-687,共4页
针对激光切割路径优化的特点,将其归纳为旅行商问题,并利用改进遗传算法进行求解。为使优化更具实际意义,建立了考虑时间距离和热效应的多目标优化数学模型。改进的遗传算法采用双重编码对轮廓扫描顺序和各轮廓的起始点同时进行优化。... 针对激光切割路径优化的特点,将其归纳为旅行商问题,并利用改进遗传算法进行求解。为使优化更具实际意义,建立了考虑时间距离和热效应的多目标优化数学模型。改进的遗传算法采用双重编码对轮廓扫描顺序和各轮廓的起始点同时进行优化。在编码设计时,被切割件除考虑多边形情况外还考虑到圆及椭圆的情况,通过构建的适应函数将多目标函数转化为单目标优化问题,同时为提高算法的优化性能,适应函数采用动态控制,并改进了交叉与变异操作。仿真结果表明,该算法能有效地对激光切割路径进行优化。 展开更多
关键词 激光切割 路径优化 改进遗传算法 双重编码
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高抗挤套管磨损后的外压失效行为分析 被引量：2
3
作者 张建兵 白松 鞠录岩 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第5期116-121,共6页
采用Abaqus软件,通过有限元模拟分析方法,按照月牙形磨损模型,对我国深井、超深井中广泛使用的140ksi(965kPa)钢级Φ244.5mm×11.99mm、110ksi(758kPa)钢级Φ339.7mm×12.19mm和Φ244.5mm×11.99mm等3种高抗挤套管在0到70%... 采用Abaqus软件,通过有限元模拟分析方法,按照月牙形磨损模型,对我国深井、超深井中广泛使用的140ksi(965kPa)钢级Φ244.5mm×11.99mm、110ksi(758kPa)钢级Φ339.7mm×12.19mm和Φ244.5mm×11.99mm等3种高抗挤套管在0到70%之间不同磨损率下的挤毁失效行为和挤毁强度变化规律进行了分析,得到了不同磨损率下套管的挤毁失效类型和挤毁强度数据。研究发现磨损在改变套管几何形状的同时,也使套管的挤毁失效行为发生了变化,从而使其剩余挤毁强度值的计算变得复杂。原本为塑性挤毁的Φ244.5mm×11.99mm110ksi(758kPa)套管在磨损后转变为以弹性失稳为主;原本为过渡挤毁的Φ244.5mm×11.99mm140ksi(965kPa)套管,当磨损率小于50%时,其挤毁失效类型为过渡挤毁,当磨损率大于50%时,其挤毁失效类型转变为弹性失稳;原本为弹性挤毁的Φ339.7mm×12.19mm110ksi(758kPa)套管在磨损后依然为弹性挤毁,但磨损加剧了其结构的不稳定。3种套管磨损后的剩余挤毁强度都低于原本失效模式下的挤毁强度值。 展开更多
关键词 套管磨损 挤毁强度 井筒完整性 有限元法
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ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51低/负热膨胀复合材料制备及超声时间对其热膨胀和力学性能的影响 被引量：1
4
作者 鞠录岩 张建兵 +2 位作者 马玉钦 张钊源 魏文澜 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期171-178,共8页
为了制备低膨胀、高强、轻质复合材料,采用模压法制备了ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51复合材料,并研究了超声时间对其微观组织、热膨胀行为和极限抗拉强度的影响。结果表明:在制备过程中颗粒团聚后容易受到纤维单丝阻挡并在纤维束表面聚集。在20 ... 为了制备低膨胀、高强、轻质复合材料,采用模压法制备了ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51复合材料,并研究了超声时间对其微观组织、热膨胀行为和极限抗拉强度的影响。结果表明:在制备过程中颗粒团聚后容易受到纤维单丝阻挡并在纤维束表面聚集。在20 min之内,延长超声时间会减少ZrW_(2)O_(8)颗粒团聚。随着颗粒团聚的减少,复合材料断口会由平面状、无纤维拔出变为台阶状、有纤维拔出。在碳纤维和ZrW_(2)O_(8)颗粒的综合作用下,ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51复合材料在热膨胀过程中膨胀量dL/L0会出现增大、减小和缓慢上升三个阶段,平均热膨胀系数也会出现相应的三个阶段。超声时间从5 min延长到20 min,ZrW_(2)O_(8)-Cf/E51复合材料的平均热膨胀系数降低了约130%,极限抗拉强度提高了约8%。 展开更多
关键词 低/负热膨胀 复合材料 钨酸锆颗粒 碳纤维
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C_(f)-ZrW_(2)O_(8)/9621复合材料制备及碳纤维和ZrW2O8含量对其热膨胀的影响 被引量：1
5
作者 鞠录岩 宁银磊 +3 位作者 申易 林浩瀚 李伟 郭婧 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期25-32,共8页
热膨胀是影响复合材料性能和使用寿命的主要因素之一。为研究具有低/负热膨胀的复合材料,本文以碳纤维粉、Zr_(2)WO_(8)颗粒和环氧树脂为原料,采用模压法制备了C_(f)-ZrW_(2)O_(8)/9621环氧树脂基复合材料,研究了碳纤维粉和Zr_(2)WO_(8... 热膨胀是影响复合材料性能和使用寿命的主要因素之一。为研究具有低/负热膨胀的复合材料,本文以碳纤维粉、Zr_(2)WO_(8)颗粒和环氧树脂为原料,采用模压法制备了C_(f)-ZrW_(2)O_(8)/9621环氧树脂基复合材料,研究了碳纤维粉和Zr_(2)WO_(8)颗粒含量对复合材料热膨胀行为的影响规律,并分析了不同温度区间内C_(f)-ZrW_(2)O_(8)/9621环氧树脂基复合材料热膨胀的变化规律。研究结果表明:在30~200℃范围内,当Zr_(2)WO_(8)颗粒含量不变时,随着碳纤维粉含量的增加复合材料的平均热膨胀系数逐渐降低,其中碳纤维粉含量增加到12%时,复合材料的平均热膨胀系数最低,为29.9×10^(-6)/℃,降低了约60%;当碳纤维粉含量不变时,Zr_(2)WO_(8)颗粒含量逐渐增加到12%时,复合材料的平均热膨胀系数呈现先减小后增加的趋势,当Zr_(2)WO_(8)颗粒含量为9%时,复合材料的热膨胀系数最低,为40.8×10^(-6)/℃,降低了约28%。在30~200℃范围内,C_(f)-ZrW_(2)O_(8)/9621复合材料在热膨胀过程中,温度升高后试样长度的变化量d_(_L)与试样原始长度L_(0)的比值出现增加、减小和增加3个阶段。碳纤维粉和Zr_(2)WO_(8)颗粒均能够降低复合材料的热膨胀系数,但碳纤维粉降低复合材料热膨胀的效果比Zr_(2)WO_(8)颗粒更好些。 展开更多
关键词 碳纤维粉 钨酸锆颗粒 热膨胀系数 膨胀量 复合材料
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脉冲TIG增材制造技术研究进展 被引量：8
6
作者 郭龙龙 贺雨田 +4 位作者 鞠录岩 吴泽兵 张勇 吕澜涛 王文娟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期10-17,共8页
脉冲TIG (pulsed tungsten inert gas,PTIG)增材制造技术属于电弧增材制造技术的分支,其最显著的优势是成本低、沉积率和材料利用率高,适用于大尺寸结构件的制造。本工作从实验研究和数值模拟的角度,着重介绍了PTIG增材制造成形件成形... 脉冲TIG (pulsed tungsten inert gas,PTIG)增材制造技术属于电弧增材制造技术的分支,其最显著的优势是成本低、沉积率和材料利用率高,适用于大尺寸结构件的制造。本工作从实验研究和数值模拟的角度,着重介绍了PTIG增材制造成形件成形质量控制、微观组织及性能控制方面的研究成果,总结了当前研究存在的不足。基于对成形件成形质量、微观组织及性能的准确预测和主动控制,提出了PTIG增材制造技术有待深入的研究方向,即:工艺因素对成形质量的影响机理研究、缺陷形成机制及其抑制措施研究、熔池微观组织演变数值模拟研究、成形件内应力和变形的调控机制研究、微观组织与力学性能关系模型的建立。 展开更多
关键词 脉冲TIG 增材制造 成形质量 微观组织 力学性能
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编织角对3D-C_(f)/6061Al复合材料弯曲性能的影响 被引量：3
7
作者 贺辛亥 宁志新 +6 位作者 梁军浩 周光瑞 刘江南 王俊勃 尚星宇 徐雅琪 鞠录岩 《西安工程大学学报》 CAS 2022年第3期100-105,共6页
选用三维四向编织结构的碳纤维(T300-6K)为增强体,采用压力浸渗法制备不同编织角(10°、20°和30°)的3D-C_(f)/6061Al复合材料,探讨不同编织角对复合材料力学性能的影响。发现压力浸渗一定程度避免了碳纤维与铝基体界面结... 选用三维四向编织结构的碳纤维(T300-6K)为增强体,采用压力浸渗法制备不同编织角(10°、20°和30°)的3D-C_(f)/6061Al复合材料,探讨不同编织角对复合材料力学性能的影响。发现压力浸渗一定程度避免了碳纤维与铝基体界面结合力弱这一因素,从而获得较好的浸渗效果。复合材料的弯曲性能随着编织角的增大而变差。随着编织角的增大,复合材料的应变量也随之增大,从而延伸率越大,韧性越好;当编织角变大时,纤维横向分力越大,纤维断裂面的不平整度增加,拉拔现象明显。 展开更多
关键词 复合材料 压力浸渗法 编织角 微观组织 力学性能
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沉积温度对CVI+PIP工艺C/C复合材料微观组织及磨损性能的影响
8
作者 马玉钦 王英皓 +3 位作者 李飞 鞠录岩 王刚锋 王浩 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期775-785,811,共12页
采用化学气相浸渗(CVI)与聚合物浸渍裂解法(PIP)相结合的工艺制备碳/碳(C/C)复合材料,利用CFT-I型材料表面性能综合试验仪对C/C复合材料进行往复摩擦磨损测试,采用扫描电镜对C/C复合材料的微观组织与摩擦磨损试验后的表面形貌进行表征,... 采用化学气相浸渗(CVI)与聚合物浸渍裂解法(PIP)相结合的工艺制备碳/碳(C/C)复合材料,利用CFT-I型材料表面性能综合试验仪对C/C复合材料进行往复摩擦磨损测试,采用扫描电镜对C/C复合材料的微观组织与摩擦磨损试验后的表面形貌进行表征,研究了沉积温度对CVI+PIP工艺C/C复合材料微观组织与摩擦磨损性能的影响规律。结果表明:与石墨材料相比,C/C复合材料具有更加理想的摩擦磨损性能;沉积温度为1050℃制得的C/C复合材料具有稳定的摩擦系数和最低的磨损率,在该温度下产生的孔洞和裂纹极少,浸渗效果最为理想。 展开更多
关键词 沉积温度 化学气相浸渗 聚合物浸渍裂解法 C/C复合材料
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