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碳纤维增强热塑性复合材料与高强钢的电阻单元焊 被引量:2
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作者 王烨成 李洋 +2 位作者 张迪 杨越 罗震 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1349-1358,共10页
利用电阻单元焊(REW)实现了碳纤维增强尼龙6复合材料(CF/PA6)与TWIP980钢的高强度连接.使用304不锈钢铆钉作为辅助单元,研究了焊接电流与焊接时间对接头力学性能的影响.得到强度不同的4种失效模式,分析了接头的微观组织以及CF/PA6与铆... 利用电阻单元焊(REW)实现了碳纤维增强尼龙6复合材料(CF/PA6)与TWIP980钢的高强度连接.使用304不锈钢铆钉作为辅助单元,研究了焊接电流与焊接时间对接头力学性能的影响.得到强度不同的4种失效模式,分析了接头的微观组织以及CF/PA6与铆钉和钢板界面微观形貌.CF/PA6具有远低于高强钢的熔点和热导率,使得CF/PA6在焊接中极易发生过热分解.在保证形成一定尺寸熔核的同时,避免或减少CF/PA6的分解是CF/PA6高强钢电阻单元焊能够成功实施的关键.通过采用大焊接电流、短焊接时间这种较“硬”的焊接工艺,可以在获得较高强度接头的同时,降低CF/PA6的分解.基于接头失效载荷,确定了本研究条件下的焊接工艺窗口.该工艺对焊接时间的变化敏感,许用的焊接时间窗口窄.在焊接工艺窗口内,仍无法完全避免CF/PA6的分解.有必要对焊接过程温度场和熔核形成机理等开展进一步研究. 展开更多
关键词 纤维增强热塑性复合材料 孪晶诱导塑性 电阻单元焊 微观组织 力学性能
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碳纤维复合材料与高强度钢板螺栓连接拉伸性能 被引量:15
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作者 余海燕 李佳旭 周辰晓 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期680-686,700,共8页
以单螺栓单剪连接[0°/90°]4s环氧树脂基碳纤维增强复合材料(CFRP)/高强度钢板(DP980)为研究对象,对接头宽度和端距进行了匹配设计,用试验和仿真手段,分析连接结构在承受拉伸载荷作用时的失效过程和破坏模式.结果表明:接头宽... 以单螺栓单剪连接[0°/90°]4s环氧树脂基碳纤维增强复合材料(CFRP)/高强度钢板(DP980)为研究对象,对接头宽度和端距进行了匹配设计,用试验和仿真手段,分析连接结构在承受拉伸载荷作用时的失效过程和破坏模式.结果表明:接头宽度和端距对接头破坏模式影响很大,接头宽度对接头刚度影响较大,端距对接头刚度影响较小,一定范围内接头宽度和端距对接头强度影响均较大;接头宽度与螺栓孔径的比值≥6、端距与螺栓孔径的比值≥3时,接头强度趋于最大值,并且破坏模式以挤压破坏为主;二次弯曲对CFRP/DP980接头强度影响很大. 展开更多
关键词 纤维增强复合材料(CFRP) 高强度 拉伸性能 螺栓连接
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碳纤维布对低屈服点钢BLY160低周疲劳性能的影响研究
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作者 付磊 王清远 +3 位作者 罗云蓉 段恒 姚激 孔清泉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2018年第4期100-104,共5页
采用轴向应变控制法,在电液伺服疲劳试验机MTS809上,对缠绕碳纤维增强聚合物(加固试件)和不缠碳纤维增强聚合物(母材)的低屈服点钢BLY160试样进行低周疲劳试验。研究了两种试验钢的低周疲劳性能,如循环应力响应特征、循环应力-应变... 采用轴向应变控制法,在电液伺服疲劳试验机MTS809上,对缠绕碳纤维增强聚合物(加固试件)和不缠碳纤维增强聚合物(母材)的低屈服点钢BLY160试样进行低周疲劳试验。研究了两种试验钢的低周疲劳性能,如循环应力响应特征、循环应力-应变关系以及低周疲劳寿命。通过拟合Hollomon公式和Manson-Coffin公式,推导出母材和加固试件的低周疲劳寿命预测公式。结果表明:母材和加固试件的裂纹源均萌生于试件表面,且加固试件表面有多处裂纹源,其疲劳断口韧窝比母材的更小、更密。缠绕碳纤维布能有效提高低屈服点钢的低周疲劳性能。 展开更多
关键词 低屈服点 BLY160 纤维增强聚合物 低周疲劳
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基于有限元建模的木质复合板宏微观力学性能分析
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作者 张冬妍 刘海明 聂茜 《安徽农业科学》 CAS 2014年第30期10711-10714,共4页
基于有限元理论,在Ansys环境下对碳纤维增强木质复合板建立微观单胞模型和宏观几何模型,并对二者进行力学性能的一阶模态仿真分析。结果表明,物理试验和仿真预测数据相吻合,验证了所建模型的有效性和可靠性,达到了依据复合材料的微观结... 基于有限元理论,在Ansys环境下对碳纤维增强木质复合板建立微观单胞模型和宏观几何模型,并对二者进行力学性能的一阶模态仿真分析。结果表明,物理试验和仿真预测数据相吻合,验证了所建模型的有效性和可靠性,达到了依据复合材料的微观结构对宏观性能进行预测的目的,从而实现了复合材料力学性能的宏微观关联。 展开更多
关键词 有限元建模 短切纤维增强木质复合板(SCFRW) 宏微观 模态分析 力学性能
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钢-CFRP异质复合B柱的弯曲实验分析 被引量:1
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作者 马治军 黄朝阳 +1 位作者 滕昊 林建平 《精密成形工程》 北大核心 2023年第1期101-105,共5页
目的为提高B柱的抗弯性能,通常会在B柱上额外焊接补丁板,但同时也增加了B柱的重量。在原始B柱上铺设碳纤维增强复合材料(CFRP),获得钢-CFRP异质复合B柱,取消B柱的钢制加强板,实现B柱的轻量化。方法通过热冲压制备原始B柱及带补丁板B柱,... 目的为提高B柱的抗弯性能,通常会在B柱上额外焊接补丁板,但同时也增加了B柱的重量。在原始B柱上铺设碳纤维增强复合材料(CFRP),获得钢-CFRP异质复合B柱,取消B柱的钢制加强板,实现B柱的轻量化。方法通过热冲压制备原始B柱及带补丁板B柱,并以原始B柱为凹模,采用真空袋压工艺制备钢-CFRP异质复合B柱。基于2018版C-NCAP侧面碰撞实验要求,设计B柱三点弯曲夹具,进行原始B柱、带补丁板B柱及钢-CFRP异质复合B柱的三点弯曲实验,并对其重量及弯曲性能进行分析。结果原始B柱重量4.1kg,三点弯曲实验测得其刚度为0.763k N/mm,最大载荷为21.59k N,平均力为14.52 kN;带补丁板B柱质量为5.6 kg,三点弯曲实验测得其刚度为1.095 kN/mm,最大载荷为31.08 kN,平均力为18.38 kN;钢-CFRP异质复合B柱总质量4.7 kg,三点弯曲试验测得其刚度为1.071 kN/mm,最大载荷为31.76 kN,平均力为19.58 kN。结论在保持刚度、最大载荷及平均力等弯曲力学性能不变的前提下,相对于带补丁板B柱,钢-CFRP异质复合B柱可以减轻质量0.9 kg,并且吸能更优,实现了B柱的轻量化。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 真空袋压工艺 -CFRP异质复合B柱 三点弯曲 轻量化
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利用CFRP加固钢吊车梁弯曲疲劳性能试验研究 被引量:7
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作者 阎石 韩杨 +2 位作者 綦宝晖 张曰果 孙威 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2007年第4期529-532,共4页
目的对利用碳纤维增强塑料(CFRP)加固钢吊车梁的弯曲疲劳性能进行试验研究,以考察贴有CFRP钢吊车梁疲劳寿命的提高情况.方法采用简支梁模型疲劳试验方法,在吊车梁模型的下翼缘外侧分别粘贴一层和两层碳纤维布加固,并进行弯曲疲劳试验.... 目的对利用碳纤维增强塑料(CFRP)加固钢吊车梁的弯曲疲劳性能进行试验研究,以考察贴有CFRP钢吊车梁疲劳寿命的提高情况.方法采用简支梁模型疲劳试验方法,在吊车梁模型的下翼缘外侧分别粘贴一层和两层碳纤维布加固,并进行弯曲疲劳试验.在不同CFRP层数和循环荷载等情况下,观察其疲劳性能的变化,通过回归分析方法,确定了N-S曲线中的系数.结果在一定的条件下,利用CFRP加固钢吊车梁后可以明显提高钢吊车梁的疲劳寿命.当粘贴一层时,吊车梁的疲劳寿命大约提高9%-17%;当粘贴二层时,吊车梁的疲劳寿命大约提高20%-30%.结论利用CFRP加固的方法可以提高吊车钢梁的抗疲劳性能.同时利用试验确定S-N曲线的系数,并可以利用该曲线估算吊车梁的疲劳寿命. 展开更多
关键词 纤维增强塑料(CFRP) 疲劳试验 吊车梁 S—N曲线 疲劳寿命
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CFRP板加固钢-混凝土组合梁的非线性有限元分析 被引量:3
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作者 邓军 李师庆 黄培彦 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期35-39,共5页
粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)板能有效提高钢-混凝土组合梁的强度和刚度.文中采用非线性有限元方法分析了简支CFRP板加固钢-混凝土组合梁的极限承载力和刚度,并对非线性有限元模型中胶层和栓钉连接层的影响进行了研究.将非线性有限元... 粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)板能有效提高钢-混凝土组合梁的强度和刚度.文中采用非线性有限元方法分析了简支CFRP板加固钢-混凝土组合梁的极限承载力和刚度,并对非线性有限元模型中胶层和栓钉连接层的影响进行了研究.将非线性有限元分析结果、理论公式计算结果和试验结果进行分析和比较,发现:(1)非线性有限元分析得到的应力-应变曲线及CFRP板的纵向应变与试验结果吻合较好;(2)考虑连接层的非线性有限元模型比不考虑连接层的具有更高的精度;(3)CFRP板的性能在钢梁屈服后才得到充分发挥;(4)与其他方法相比,由考虑连接层非线性有限元模型计算得到的抗弯极限承载力最接近试验结果,误差小于2.5%. 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 -混凝土组合梁 极限承载力 非线性有限元
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