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三向正交C/C复合材料弹性性能预测与分析 被引量:2
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作者 王刚 矫桂琼 李俊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第12期1807-1811,共5页
根据三向正交C/C复合材料的细观结构,建立典型单胞模型,运用均匀化法预测了材料的9个工程弹性常数,与试验值误差较小。采用预测的弹性常数对三向正交C/C复合材料开孔板的拉伸力学行为进行有限元模拟,得到的孔边应变与试验值吻合。讨论... 根据三向正交C/C复合材料的细观结构,建立典型单胞模型,运用均匀化法预测了材料的9个工程弹性常数,与试验值误差较小。采用预测的弹性常数对三向正交C/C复合材料开孔板的拉伸力学行为进行有限元模拟,得到的孔边应变与试验值吻合。讨论了该材料偏轴向弹性性能,分析了组分性能对材料弹性性能的影响。材料主方向拉伸模量主要由纤维控制,剪切模量由基体控制,当偏轴角为45°时,面内剪切模量转为纤维控制。 展开更多
关键词 C C复合材料 三向正交 单胞模型 均匀化方法 弹性性能
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三向正交预制体织造参数对C/C复合材料性能的影响 被引量:5
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作者 邓奇林 杨敏 +3 位作者 姚彧敏 李红 任慕苏 孙晋良 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期139-146,共8页
以Z向间距不同的三向正交结构预制体为研究对象,采用化学气相渗透和浸渍树脂相结合的工艺制备碳/碳(C/C)复合材料,研究织造参数对C/C复合材料微观结构和弯曲性能的影响。以三向正交预制体最小的重复结构为单元建立计算模型,获得三向正... 以Z向间距不同的三向正交结构预制体为研究对象,采用化学气相渗透和浸渍树脂相结合的工艺制备碳/碳(C/C)复合材料,研究织造参数对C/C复合材料微观结构和弯曲性能的影响。以三向正交预制体最小的重复结构为单元建立计算模型,获得三向正交预制体纤维含量与织造参数的关系式并进行验证,结果表明:Z向纤维间距及X,Y向纤维层间距越小,预制体纤维含量越高;Z向纤维间距越大,纤维交织处扭曲变形大,预制体孔隙结构发生变化;相同致密化工艺下,孔隙结构的变化影响C/C复合材料中基体碳的组成和分布,对基体碳形貌无影响;X,Y向纤维含量越高,Z向纤维间距越小,致密后的C/C复合材料弯曲强度越高。 展开更多
关键词 三向正交预制体 织造参数 纤维含量 微观形貌 弯曲性能
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热氧老化对三向正交碳/玻璃纤维/双马复合材料力学性能的影响 被引量:5
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作者 龚亮 薛利利 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期144-155,共12页
采用三点弯曲和层间剪切测试法研究热氧老化对三向正交碳/玻璃纤维/双马复合材料(三向正交复合材料)和对应的层合碳/玻璃纤维/双马复合材料(层合复合材料)力学性能的影响。分析复合材料的失重行为以及不同老化时间下的红外光谱、宏观和... 采用三点弯曲和层间剪切测试法研究热氧老化对三向正交碳/玻璃纤维/双马复合材料(三向正交复合材料)和对应的层合碳/玻璃纤维/双马复合材料(层合复合材料)力学性能的影响。分析复合材料的失重行为以及不同老化时间下的红外光谱、宏观和微观形貌、弯曲性能和层间剪切性能。结果表明:热氧老化导致的大量树脂分解在复合材料表面及内部产生大量裂纹,界面性能不断下降,最终导致复合材料整体力学性能的下降,但三向正交复合材料的性能保留率始终高于层合复合材料。这是因为,三向正交复合材料有Z向纱存在,裂纹沿着层间传播时会受到Z向纱的阻挡,因此能在树脂和界面性能严重退化的情况下使所有纤维成为一个整体来抵抗外力。此外,采用“改进型随机过程模型”对200℃下老化180天的三向正交复合材料的弯曲强度数据进行预测,预测误差小于10%,说明该模型具有较高的可靠性。 展开更多
关键词 三向正交复合材料 热氧老化 力学性能 老化机理 强度预测
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三维织物剪切变形的试验研究 被引量:1
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作者 王燕洁 张一帆 +1 位作者 潘宁 陈利 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2013年第4期33-36,共4页
针对摩擦力大和纱线偏移对试验结果影响明显等问题,改进和完善了相框剪切试验装置,有效地提高了试验结果的可靠性和正确性;利用该装置开展了三向正交织物剪切变形试验,分析了Z向纱细度和织物密度对三向正交织物剪切性能的影响,探索了三... 针对摩擦力大和纱线偏移对试验结果影响明显等问题,改进和完善了相框剪切试验装置,有效地提高了试验结果的可靠性和正确性;利用该装置开展了三向正交织物剪切变形试验,分析了Z向纱细度和织物密度对三向正交织物剪切性能的影响,探索了三向正交织物的变形机理.结果表明:Z向纱细度和织物密度对三向正交织物剪切性能有一定影响;在初始剪切阶段,变形机理主要以纱线间的相互摩擦以及Z向纱线的扭转变形为主,而在挤压阶段,纱线间横向挤压变形则为主要变形模式. 展开更多
关键词 三向正交织物 像框试验 锁紧角 剪切变形
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不同结构厚截面三维机织碳纤维复合材料的弯曲性能对比 被引量:8
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作者 高雄 胡侨乐 +3 位作者 马颜雪 张琦 魏毅 邱夷平 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期66-71,共6页
为准确分析不同结构厚截面复合材料不同方向上的弯曲性能差异,通过设计织造三向正交、浅交直联、浅交弯联3种典型机织结构的厚截面碳纤维三维机织物,并采用真空辅助树脂成型工艺制备了近似纤维体积含量的碳纤维复合材料板,对其进行了XY... 为准确分析不同结构厚截面复合材料不同方向上的弯曲性能差异,通过设计织造三向正交、浅交直联、浅交弯联3种典型机织结构的厚截面碳纤维三维机织物,并采用真空辅助树脂成型工艺制备了近似纤维体积含量的碳纤维复合材料板,对其进行了XYZ方向的弯曲实验。结果表明:三向正交结构由于内部纤维束近似平直,碳纤维束自身性能得到最大利用,对应复合材料经向弯曲强度最好;浅交直联结构复合材料的Z经和Z纬弯曲强度累加值最大,其厚度截面上的综合弯曲性能最好,且其他各方向的弯曲强度较为均衡;浅交弯联结构内部纱线交织摩擦损伤严重,且经纱屈曲程度最大,对应复合材料经纬向弯曲性能均为最差。 展开更多
关键词 碳纤维 维机织复合材料 弯曲性能 厚截面 角联锁结构 三向正交结构
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三维超高分子量聚乙烯纤维/苎麻混杂轮胎防滑织物的设计与制备 被引量:2
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作者 杨雨琪 高兴忠 +2 位作者 高世萱 陈宏 刘涛 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期72-79,共8页
为改善传统防滑链笨重、噪音大、易损伤轮胎等缺点,基于干、湿摩擦因数的差异通过三向正交混杂织物结构设计,制备超高分子量聚乙烯/苎麻混杂织物轮胎防滑套,分析测试了其摩擦因数、耐磨性能和实际路面效果。结果表明:混杂织物轮胎防滑... 为改善传统防滑链笨重、噪音大、易损伤轮胎等缺点,基于干、湿摩擦因数的差异通过三向正交混杂织物结构设计,制备超高分子量聚乙烯/苎麻混杂织物轮胎防滑套,分析测试了其摩擦因数、耐磨性能和实际路面效果。结果表明:混杂织物轮胎防滑套干湿摩擦因数的转变使车辆制动距离可缩短20.5%;其摩擦因数比市场商用防滑套增加了116%;由于层间间隔结构织物防滑套的苎麻含量最高,织物结构更紧密,混杂效应更明显,其防滑性能和耐磨性能均最好;通过吸湿性能测试,进一步揭示了该新型防滑织物防滑机制。本文研究成果可减少防滑链对车体损伤,拓展三维织物的应用领域,具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 三向正交结构 摩擦因数 耐磨性能 防滑
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