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碳纤维长度对碳纤维/聚丙烯纤维毡模压成型复合材料力学性能的影响
1
作者 邓思洁 阳玉球 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期40-46,共7页
碳纤维增强热塑性复合材料因其环保、轻质且高强度的优势而被广泛应用。在生产加工碳纤维(CF)时,企业常面临纤维因质量或规格不达标而只能废弃的问题,若能有效地利用这些废弃纤维,不仅能降低成本,还能提升环保效益。利用企业生产过程中... 碳纤维增强热塑性复合材料因其环保、轻质且高强度的优势而被广泛应用。在生产加工碳纤维(CF)时,企业常面临纤维因质量或规格不达标而只能废弃的问题,若能有效地利用这些废弃纤维,不仅能降低成本,还能提升环保效益。利用企业生产过程中的CF尾料,短切成50 mm和70 mm,采用非织造技术将CF与改性后的聚丙烯纤维(PP)均匀混合,制备碳纤维/聚丙烯纤维混合毡(CF/PP)。模压成型后,测试复合材料的力学性能。借助图像识别软件ImageJ统计碳纤维毡和复合材料中CF的排布情况,实现纤维取向度的定性和定量表征,讨论不同长度CF的取向和力学性能的关联性。CF在梳理和铺网过程中,较多纤维沿梳理方向排列。纤维取向的定量结果显示,梳理方向(CD)上,模压过程中PP纤维熔融使得CF在层内伸直度提高,在-45°~45°,50复材-CD的纤维取向分布相比50毡-CD提高10.8%;纤维取向和力学性能变化趋势一致,50复材-CD与70复材-CD的纤维取向分布比值为1.16,拉伸强度比值为1.17,弯曲强度比值为1.06。纤维取向分布是影响其力学性能的重要条件之一,在本工艺条件下,CF50/PP展现出更为优异的纤维取向分布特性。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 无纺结构 碳纤维长度 纤维取向 图像识别
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一种碳纤维复合材料拉胀超结构的冲击动力学行为研究
2
作者 赵昌方 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期24-31,共8页
随着超结构的兴起和发展,力学领域中许多常规材料或结构难以实现的现象正逐渐成为可能。纤维增强复合材料具有优异的力学性能,可满足轻质、高强的结构设计需求。本文结合先进复合材料的性能优势、负泊松比超结构的反常行为,基于碳纤维... 随着超结构的兴起和发展,力学领域中许多常规材料或结构难以实现的现象正逐渐成为可能。纤维增强复合材料具有优异的力学性能,可满足轻质、高强的结构设计需求。本文结合先进复合材料的性能优势、负泊松比超结构的反常行为,基于碳纤维增强环氧树脂复合材料和典型的内凹构型,采用组合模具经热压成型制备了一种复合材料负泊松比超结构(也称拉胀超结构)。进一步地,通过静动态冲击试验开展了拉胀超结构的变形失效及缓冲吸能行为研究,并进行了有限元分析。结果表明,该型超结构在不同特征方向(包括内凹方向(#1)、内凹垂向(#2)和面外法向(#3))具有不同的承载能力、失效模式和拉胀效应。具体为,#2方向冲击时具有拉胀效应,失效模式以折痕断裂为主;#3方向冲击时并未产生渐进失效,而是从粘接界面处发生冲击分离。相比于准静态情况,该超结构的失效模式发生了转变,使其冲击吸能、比吸能和负泊松比效应均被弱化。未来可进一步设计触发方式和增加填充材料,改善拉胀超结构的缓冲吸能效果,以期应用于冲击防护工程领域。 展开更多
关键词 超结构 超材料 负泊松比 拉胀结构 碳纤维复合材料(CFRP) 冲击动力学 失效模式
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基于飞秒激光技术的碳纤维增强复合材料(CFRP)表面微结构的制备及其对润湿性能的调控
3
作者 李金龙 关会英 +1 位作者 马晓旺 李玲玉 《表面技术》 北大核心 2025年第12期217-228,共12页
目的分析不同激光参数对飞秒激光在碳纤维增强复合材料(CFRP)表面制备微结构的影响和不同微结构参数对CFRP表面疏水性的影响,为CFRP自清洁表面以及表面防腐蚀保护提供参考。方法使用飞秒激光微加工系统在CFRP表面制备出网格状微结构,依... 目的分析不同激光参数对飞秒激光在碳纤维增强复合材料(CFRP)表面制备微结构的影响和不同微结构参数对CFRP表面疏水性的影响,为CFRP自清洁表面以及表面防腐蚀保护提供参考。方法使用飞秒激光微加工系统在CFRP表面制备出网格状微结构,依次调节不同的激光功率、标刻速度、标刻次数、激光频率,通过超景深显微镜对微结构形貌进行分析和表征,分析单个激光参数变化对微结构尺寸及形状的影响。通过四因素五水平的正交试验分析出激光参数对微结构影响的主次,确定了最优组合加工方案。最后对不同尺寸的微结构表面使用接触角测量仪进行材料表面润湿性分析。结果当激光功率为1.6W、标刻速度为250 mm/s、标刻次数为6次、激光频率为100 kHz、扫描间距为30μm时,可加工出高度为36.17μm、深宽比为3.56、周期间距为1.81的网格状微结构,此时CFRP表面接触角为161.21°达到超疏水状态。结论激光参数对微结构形貌及尺寸影响的主次顺序为:标刻速度影响最大,激光功率和扫描次数影响次之,激光频率影响最小。网格状微结构的周期间距临界值为1.95、微结构深宽比大于1.76,可使液滴在材料表面处于稳定的Cassie-Baxter状态。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 飞秒激光 润湿性 表面微结构 接触角 超疏水
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碳纤维-玻璃纤维混杂环氧树脂基复合材料低速冲击性能研究
4
作者 盛宏航 吴薇 +2 位作者 范文州 李雪华 程浩 《中国塑料》 北大核心 2025年第8期12-18,共7页
在不同冲击能量下采用落锤式冲击试验机对6种不同结构的层合板进行冲击实验,对冲击后的层合板实物进行损伤样貌观察,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察了20 J冲击能量层合板的内部损伤形貌。结果发现,在相同的冲击能量下,(CGGG)s具有最高... 在不同冲击能量下采用落锤式冲击试验机对6种不同结构的层合板进行冲击实验,对冲击后的层合板实物进行损伤样貌观察,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察了20 J冲击能量层合板的内部损伤形貌。结果发现,在相同的冲击能量下,(CGGG)s具有最高的极限载荷以及能量吸收。纤维混杂比相同条件下,冲击面为玻璃纤维时,冲击面纤维损伤程度更小;冲击面为碳纤维时,层合板能够吸收更多的能量。层合板冲击背面的损伤面积大于冲击面。通过SEM观察发现,碳纤维与树脂的结合性能优于玻璃纤维。但材料本身是复合材料层合板冲击性能的决定性因素,玻璃纤维更好的韧性决定了玻璃纤维比碳纤维具有更好的抗冲击性能。 展开更多
关键词 混杂结构复合材料 抗冲击性能 碳纤维 玻璃纤维
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回收型碳纤维/聚丙烯纤维毡的制备及其模压成型复合材料性能研究 被引量：2
5
作者 李楠 刘若华 +2 位作者 杨阳 高婧蕾 阳玉球 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第10期110-119,共10页
以回收碳纤维(Recycle Carbon Fiber,RCF)和聚丙烯(Polypropylene,PP)纤维为原料,通过非织造工艺制备为RCF/PP纤维毡,再通过热压成型将其制备为RCF/PP复合材料,探究非织造工艺参数以及模压成型参数,并对材料性能进行了研究。结果表明:... 以回收碳纤维(Recycle Carbon Fiber,RCF)和聚丙烯(Polypropylene,PP)纤维为原料,通过非织造工艺制备为RCF/PP纤维毡,再通过热压成型将其制备为RCF/PP复合材料,探究非织造工艺参数以及模压成型参数,并对材料性能进行了研究。结果表明:针刺工艺采用15 pin/cm2的针刺密度和10 mm的针刺深度;热黏合工艺采用130~180 N/cm2的压力和160~180℃的温度。针刺固结的复合材料在190℃、6 MPa的条件下热压成型;热黏合固结的复合材料在177~180℃、7 MPa的条件下热压成型。针刺毡CD方向的拉伸性能相较于PD方向性能提高77.8%,热黏合毡CD方向的拉伸性能相较于PD方向性能提高59.3%,RCF/PP复合材料具有一定程度的各向异性。 展开更多
关键词 回收型碳纤维 碳纤维毡 模压成型 复合材料
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碳纤维增强复合材料黏结型锚固体系弯拉性能试验研究 被引量：1
6
作者 贾丽君 张文超 徐利平 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期902-910,共9页
为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒... 为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒应变关系。结果表明,锚固体系的弯拉承载力折减量系数随CFRP筋弯曲半径的增大而减小,CFRP筋直径越大试件承载力折减量系数越大,并且CFRP筋横向约束有利于弯拉极限承载力的提高。此外,CFRP筋荷载‒应变曲线的非线性变化是试件失效前的典型特征。弯曲半径和CFRP筋直径的比值与锚固效率系数为线性关系,比值在2.4‰以下时试件的弯拉锚固效率系数小于80%,试件呈不均匀断裂和剪切的破坏形式。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系 弯拉试验 承载力折减量系数 横向约束 锚固效率 破坏形式
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全碳纤维复合材料太阳能无人机机翼结构优化设计 被引量：5
7
作者 苏桐 胡果馨 刘振 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第3期79-83,共5页
针对大展弦比太阳能无人机的性能要求,开展碳纤维复合材料太阳能无人机机翼的优化设计。选用NACA4412为基准翼型,利用xfoil软件作为气动计算软件,基于NSGA-Ⅱ优化算法进行翼型优化。在此基础上对机翼进行三维建模,采用CFD软件进行气动... 针对大展弦比太阳能无人机的性能要求,开展碳纤维复合材料太阳能无人机机翼的优化设计。选用NACA4412为基准翼型,利用xfoil软件作为气动计算软件,基于NSGA-Ⅱ优化算法进行翼型优化。在此基础上对机翼进行三维建模,采用CFD软件进行气动特性分析,并利用ANSYS Workbench静力学模块对机翼进行流固耦合分析。结果表明:翼型优化后,升力系数提高4.20%,阻力系数降低8.74%,升阻比提高14.18%;在气动载荷作用下,从翼根向翼尖方向压力逐渐增大,翼尖处最大压力相对外界大气压力为242 Pa;在外载荷作用下,最大应力显示在翼根附近,为61.397 MPa,翼变形的最大值为40.262 mm,整体满足太阳能无人机的允许变形量在5%以内即翼尖变形不得大于半翼展长度值的5%的刚度要求。研究结果可为碳纤维复合材料太阳能无人机设计和研制提供理论参考。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 太阳能无人机 机翼结构 流固耦合分析 优化设计
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面向一体化设计的船用碳玻混杂复合材料帽型加筋板结构多尺度分析
8
作者 刘安宇 刘斌 +2 位作者 雷加静 秦恺 吴卫国 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期257-267,共11页
[目的]复合材料设计与结构设计一直处于分离的“双轨”状态,旨在提升船用复合材料结构的极限强度,提出复合材料与结构一体化设计方法。[方法]基于多尺度方法,建立细观材料与宏观结构的尺度关联,探究细观参数对宏观加筋板极限强度的影响... [目的]复合材料设计与结构设计一直处于分离的“双轨”状态,旨在提升船用复合材料结构的极限强度,提出复合材料与结构一体化设计方法。[方法]基于多尺度方法,建立细观材料与宏观结构的尺度关联,探究细观参数对宏观加筋板极限强度的影响以及碳玻层内混杂与层间混杂的力学性能差异,通过对比分析获得更优结构形式。[结果]采用建立的微-细-宏观力学模型,改善了复合材料细观参数,提高了宏观加筋板极限强度。通过调整TC33纱线间距和纱线截面积、WR纱线截面积、混杂方式,使得设计的复合材料帽型加筋结构具有更优的极限强度。[结论]通过多方案对比寻优,在满足规范要求的前提下可实现材料与结构一体化设计,为新一代舰船设计提供理论指导和技术支撑。 展开更多
关键词 结构设计 碳玻混杂复合材料 帽型加筋板 极限强度 一体化设计 多尺度方法
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注射成型制备的碳纤维聚丙烯复合材料蠕变性能 被引量：1
9
作者 高佳艺 杨扬 阳玉球 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第7期39-44,共6页
碳纤维热塑性树脂基复合材料在极端环境及长期服役条件下的蠕变行为会使结构件的形状发生改变,影响其性能稳定性,因此对该种材料蠕变性能的研究是材料设计及应用的关键。本文通过对注射成型制备的碳纤维增强聚丙烯复合材料进行单轴拉伸... 碳纤维热塑性树脂基复合材料在极端环境及长期服役条件下的蠕变行为会使结构件的形状发生改变,影响其性能稳定性,因此对该种材料蠕变性能的研究是材料设计及应用的关键。本文通过对注射成型制备的碳纤维增强聚丙烯复合材料进行单轴拉伸蠕变试验,研究其蠕变行为,并基于以上试验数据得到该种材料的Burgers模型理论方程,采用Moldex3D模流分析软件模拟注射成型哑铃型试样内部碳纤维的取向和分布情况,将该模拟结果映射到ABAQUS中进行有限元分析。结果发现Burgers模型的拟合曲线与试验曲线吻合程度较高,能够用于更长时间以及更广范围应力水平下该种材料的蠕变行为预测;模流分析结果与实际试样横截面观察结果具有较好的一致性;注射成型过程中碳纤维取向及分布会影响最终成型试样的蠕变行为,采用模流分析与有限元分析相结合的方式能够更好地反映材料的蠕变进程。 展开更多
关键词 碳纤维增强热塑性树脂基复合材料 蠕变 有限元分析 注射成型 回收型碳纤维
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高模量碳纤维复合材料管件高低温交变环境结构稳定性研究
10
作者 武海生 罗锦涛 +4 位作者 顾轶卓 孙天峰 刘佳 姚旗 黎昱 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第9期87-91,共5页
针对高模量碳纤维复合材料管件高低温交变环境下截面变形、分层问题,基于纤维混杂思路,在其大角度差铺层之间增设单层超薄(0.02 mm)无碱玻璃纤维平纹布,仿真分析表明,该玻璃纤维平纹布的加入,有效缓解了碳纤维大角度铺层之间的热膨胀失... 针对高模量碳纤维复合材料管件高低温交变环境下截面变形、分层问题,基于纤维混杂思路,在其大角度差铺层之间增设单层超薄(0.02 mm)无碱玻璃纤维平纹布,仿真分析表明,该玻璃纤维平纹布的加入,有效缓解了碳纤维大角度铺层之间的热膨胀失配,降低了层间应力。高低温交变试验结果印证了仿真分析的正确性,经过液氮温度(-196℃)至+150℃共六个高低温交变循环后,层间设置玻璃纤维平纹布的管件试件截面结构保持完整,几何尺寸未发生变化。单向板弯曲对比试验表明,超薄玻璃纤维平纹布的加入不仅起到了层间增韧效果,且对结构的弯曲性能无明显影响,这得益于超薄玻璃纤维平纹布的低模量与极小的厚度占比(1.6%)。 展开更多
关键词 高模量碳纤维复合材料 高低温交变环境 结构稳定性 层间增韧
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碳纤维复合材料C形结构热隔膜成型工艺 被引量：31
11
作者 姚双 李敏 +1 位作者 顾轶卓 马晓星 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期95-99,104,共6页
采用自行设计的热隔膜成型工艺实验装置,制备了C形结构碳纤维复合材料预成型体,测试了成型过程中预成型体和模具温度的变化规律,并考察了成型温度、预成型体尺寸对C形预成型体表面质量和内部缺陷的影响.结果表明:热隔膜成型过程中,采用... 采用自行设计的热隔膜成型工艺实验装置,制备了C形结构碳纤维复合材料预成型体,测试了成型过程中预成型体和模具温度的变化规律,并考察了成型温度、预成型体尺寸对C形预成型体表面质量和内部缺陷的影响.结果表明:热隔膜成型过程中,采用模具预热的方法与红外灯辐射相配合,可保证预浸料温度的分布均匀性;成型温度过低时,预浸料粘性大、层间滑移能力差,导致预成型体拐角处出现纤维褶皱,并且内部孔隙偏多;预成型体的外形尺寸与模具尺寸接近,则预成型体易受隔膜架桥、变形量过大影响而出现翘曲等缺陷,因此预成型体与模具之间的尺寸比例应控制在一定范围内. 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 热隔膜成型工艺 C形结构 预浸料 预成型体
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纺织结构碳纤维增强尼龙基复合材料的成型加工及力学性能 被引量：3
12
作者 吴玉霞 朱姝 +4 位作者 徐英凯 景鹏展 余木火 詹亚歌 杨洋 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期92-98,共7页
纺织结构碳纤维增强尼龙6（CFF/PA6）复合材料的力学性能优于短、长纤增强材料,但成型加工较困难。文中提出一种基于碳纤维（CF）表面改性的CFF/PA6成型方法,研究了多种CF表面改性处理法及模压成型压力对材料力学性能的影响。发现在氮... 纺织结构碳纤维增强尼龙6（CFF/PA6）复合材料的力学性能优于短、长纤增强材料,但成型加工较困难。文中提出一种基于碳纤维（CF）表面改性的CFF/PA6成型方法,研究了多种CF表面改性处理法及模压成型压力对材料力学性能的影响。发现在氮气氛围中400℃高温处理4h可有效去除CFF表面浆料,通过饱和的尼龙/甲酸溶液处理24h可使CF表面活化、与PA6形成氢键,并使PA6以黏度较低的溶液状态渗透CFF丝束内部,孔隙率从8.05%降至0.81%。进而采用薄膜叠层模压法制备CFF/PA6,在250℃,2.5~3.0 MPa下加载10min,所得材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别达到464.48 MPa,698.47 MPa和95.3kJ/m2,较未经表面处理的材料提高40%~50%。利用扫描电子显微镜可以看到,所制备的复合材料具有良好的基体-增强体浸润性和较强界面。 展开更多
关键词 纺织结构碳纤维 尼龙6 复合材料 力学性能
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热固性碳纤维编织复合材料C形结构隔膜成型工艺 被引量：8
13
作者 王永军 杨凯 +3 位作者 陈森林 赵国强 魏俊鹏 杨选宏 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期59-65,共7页
详细介绍了热固性碳纤维编织复合材料C形结构的热隔膜成型工艺。测量了CYCOM970/PWC-T300预浸料在60~120℃不同温度下的滑动摩擦系数。采用烘箱固化和热压罐固化两种方式,进行了热隔膜预成型体的固化试验。通过对试件进行三维激光扫描,... 详细介绍了热固性碳纤维编织复合材料C形结构的热隔膜成型工艺。测量了CYCOM970/PWC-T300预浸料在60~120℃不同温度下的滑动摩擦系数。采用烘箱固化和热压罐固化两种方式,进行了热隔膜预成型体的固化试验。通过对试件进行三维激光扫描,得到了C形结构隔膜成型体的厚度、回弹大小分布规律以及滑移角的大小。通过对截面进行扫描,得到了成型试件的孔隙率。 展开更多
关键词 碳纤维编织复合材料 C形结构 热隔膜成型 孔隙率 滑移角
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改性纤维增强聚脲复合材料的制备及性能
14
作者 王晨 张初镱 +1 位作者 姚红蕊 王娜 《精细化工》 北大核心 2025年第6期1272-1278,1305,共8页
以聚天门冬氨酸酯树脂和异氰酸酯固化剂为原料、碳纤维(CF)为增强体、硅烷偶联剂(KH550)为改性剂,制备了硅烷偶联剂改性碳纤维(KH550-CF)增强聚脲(PU)复合材料(KH550-CF/PU)。考察了CF长度和添加量对碳纤维增强聚脲复合材料性能的影响... 以聚天门冬氨酸酯树脂和异氰酸酯固化剂为原料、碳纤维(CF)为增强体、硅烷偶联剂(KH550)为改性剂,制备了硅烷偶联剂改性碳纤维(KH550-CF)增强聚脲(PU)复合材料(KH550-CF/PU)。考察了CF长度和添加量对碳纤维增强聚脲复合材料性能的影响。采用FTIR、SEM、XRD、DSC对KH550-CF和KH550-CF/PU进行了表征,通过准静态拉伸和压缩实验、霍普金森压杆实验探究了KH550-CF/PU的力学性能和抗爆性能。结果表明,KH550成功地修饰在CF表面,增强了CF与PU的相容性和浸润性;CF或KH550-CF的添加不会影响PU的分子结构,KH550-CF/PU仍具有PU所固有的理化特性;当CF的长度为0.5 mm、KH550-CF添加量为PU质量的1%时,KH550-CF/PU的力学性能明显优于PU,其最大拉伸应力可达22.88 MPa,断裂拉伸应变可达223.95%,弹性阶段最大压缩应力为2.17 kN,最大压缩应力时的能量吸收值为0.64 MJ/m3,应变率5000 s–1时的屈服强度可达103.18 MPa。 展开更多
关键词 复合材料 聚脲 碳纤维 微观结构 力学性能 功能材料
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单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型对比分析及失效机理研究
15
作者 黄光启 宋贵宾 张强 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期64-70,共7页
对常用的2种单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型开展了试验与仿真分析对比研究,通过采用非接触测量手段获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应变分布,发现“双哑铃型”试样边缘效应显著,应力集中更加严重;同时通过仿真分析方法获取了2... 对常用的2种单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型开展了试验与仿真分析对比研究,通过采用非接触测量手段获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应变分布,发现“双哑铃型”试样边缘效应显著,应力集中更加严重;同时通过仿真分析方法获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应力云图,同样表明“双哑铃型”应力集中严重;通过电子显微镜观察试样边缘发现机械加工将导致试样表面损伤,“双哑铃型”试样在机械加工过程中将对纤维造成更多损伤,不利于承载;试验与分析结果表明“直条型”试样较“双哑铃型”试样更适合开展碳纤维增强复合材料0°拉-拉疲劳门槛值试验。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 疲劳门槛值 试样构型 失效机理 试验方法
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3D打印与仿生学融合:仿竹结构的碳纤维增强碳化硅复合材料
16
作者 燕春晖(摘译) 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期83-83,共1页
随着航空航天等领域对材料性能要求的日益提高,陶瓷基复合材料(CMCs)因其卓越的高温稳定性和优异的力学性能而备受关注。然而,CMCs在机械性能与电磁波吸收(EWA)性能之间的平衡一直是一个技术难题。近期,西安交通大学的科研团队在《材料... 随着航空航天等领域对材料性能要求的日益提高,陶瓷基复合材料(CMCs)因其卓越的高温稳定性和优异的力学性能而备受关注。然而,CMCs在机械性能与电磁波吸收(EWA)性能之间的平衡一直是一个技术难题。近期,西安交通大学的科研团队在《材料科学与技术杂志(Journal of Materials Science&Technology)》上发表了一篇关于仿竹结构的连续碳纤维增强SiC(Cf/SiC)复合材料的研究成果,为CMCs的应用提供了新的思路。 展开更多
关键词 碳纤维增强碳化硅复合材料 CF/SIC 电磁波吸收 材料性能 竹结构 3D打印 仿生学 科研团队
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碳纤维增强复合材料在空间光学结构中的应用 被引量：53
17
作者 林再文 刘永琪 +3 位作者 梁岩 董鹏 王明寅 李晓丹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1181-1185,共5页
测试了碳纤维/环氧复合材料的力学性能,设计并测试了热膨胀系数,然后测试了空间辐射后的材料性能,并研究了在空间光学结构中应用碳纤维/环氧复合材料制品的工艺方法。研究表明:碳纤维/环氧复合材料具有高的比强度和比刚度,较铝合金结构... 测试了碳纤维/环氧复合材料的力学性能,设计并测试了热膨胀系数,然后测试了空间辐射后的材料性能,并研究了在空间光学结构中应用碳纤维/环氧复合材料制品的工艺方法。研究表明:碳纤维/环氧复合材料具有高的比强度和比刚度,较铝合金结构可以减重30%以上;碳纤维/环氧复合材料的热膨胀系数可以根据需要进行设计,在需要的方向上可以设计成"零"或负的热膨胀系数;在空间辐射条件下,碳纤维/环氧复合材料性能良好,其总质量损失为0.15%、可挥发的冷凝物质为7.66×10-5g/g、24 h水汽回吸率为0.12%。结果表明,碳纤维/环氧复合材料具有优良的性能指标,在空间光学结构中有广泛的应用。 展开更多
关键词 碳纤维/环氧 复合材料 空间结构
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一种提高碳纤维复合材料框架结构应用性能的结构技术 被引量：20
18
作者 丁亚林 田海英 +1 位作者 刘立国 丁延卫 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第3期287-290,共4页
分析了碳纤维复合材料的基本性能 ,探讨提高碳纤维复合材料结构性能的预埋技术措施 ,给出了预埋件的选取原则和几种典型结构形式。设计制备了框架式碳纤维复合材料构件 ,其最大外形尺寸为 12 0 0mm× 790mm× 6 95mm、质量为 4 ... 分析了碳纤维复合材料的基本性能 ,探讨提高碳纤维复合材料结构性能的预埋技术措施 ,给出了预埋件的选取原则和几种典型结构形式。设计制备了框架式碳纤维复合材料构件 ,其最大外形尺寸为 12 0 0mm× 790mm× 6 95mm、质量为 4 1kg ,其上安装质量为 12 5kg的仪器 ,经正弦扫描振动和随机扫描振动试验 ,该构件可承受 2 0 .4g加速度载荷 。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 框架结构 预埋件 振动试验 空间遥感仪器
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拉曼光谱在碳纤维增强复合材料性能研究中的应用 被引量：2
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作者 张文姝 王方义 +1 位作者 王亚宁 徐章润 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1301-1309,共9页
碳纤维增强复合材料(CFRP)因其高强度、高模量、轻质化、耐腐蚀等卓越性能,在航空航天领域中的应用日趋广泛。CFRP的生产工艺、服役环境会对CFRP的微观结构造成影响,从而改变其拉伸、剪切等力学性能、界面性能以及热电性能。为了提升CFR... 碳纤维增强复合材料(CFRP)因其高强度、高模量、轻质化、耐腐蚀等卓越性能,在航空航天领域中的应用日趋广泛。CFRP的生产工艺、服役环境会对CFRP的微观结构造成影响,从而改变其拉伸、剪切等力学性能、界面性能以及热电性能。为了提升CFRP的结构稳定性,保证其性能和服役安全性,对CFRP进行原位、无损的微观结构检测,损伤识别与监测工作具有重要意义。拉曼光谱法作为一种高分辨率、非破坏性的检测技术,能够用于碳纤维取向、结晶度以及界面相互作用等微观结构特性的测试表征,继而评估材料的组分、缺陷、变形等情况。该文概述了CFRP在航空航天领域减轻飞行器重量、吸收电磁波等方面的应用优势,总结了拉曼光谱用于CFRP结构表征、力学性能和热电性能研究、高温损伤过程研究的场景和原理,以及使用拉曼光谱分析检测CFRP时的注意事项,以期为CFRP在航空航天领域的性能优化、质量保证、服役行为监控等方面提供理论支持和实践指导。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 拉曼光谱 航空航天领域 结构表征
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光纤埋人碳纤维复合材料结构的实验研究 被引量：12
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作者 梁大开 黄明双 陶宝祺 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期16-18,40,共4页
介绍了保偏光纤埋人碳纤维复合材料结构成型后光学性能的变化、将光纤埋人碳纤维复合材料结构时遇到的一些问题及为提高光纤成活率所采取的措施等的实验研究结果。
关键词 保偏光纤 碳纤维复合材料 智能结构 埋入结构
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