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内爆作用下金属壳体与纤维复合材料增强壳体动态响应特性 被引量:2
1
作者 甘云丹 张庆明 +4 位作者 张秀珍 龙仁荣 苏健军 仲凯 梁浩哲 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期128-134,共7页
为了研究金属壳体(MS)和纤维复合材料增强壳体(FCRS)的动态响应特征,采用三维数字图像相关方法和经验模态分解-希尔伯特黄变换研究了两种壳体结构在内爆作用下的响应过程。通过对比不同时刻的动态响应可知:FCRS动态变形过程复杂,径向变... 为了研究金属壳体(MS)和纤维复合材料增强壳体(FCRS)的动态响应特征,采用三维数字图像相关方法和经验模态分解-希尔伯特黄变换研究了两种壳体结构在内爆作用下的响应过程。通过对比不同时刻的动态响应可知:FCRS动态变形过程复杂,径向变形的同时不仅伴随着轴向变形,还伴随着复合材料层与层之间以及与内衬间的摩擦,大大削弱了爆炸载荷作用在结构上的能量,降低了其最大变形和塑性变形。对比两种壳体振动能量在时频域内的分布特征可知:FCRS可降低内爆作用下壳体能量过度集中对结构破坏的概率。以上结果表明FCRS的抗爆性能明显优于MS. 展开更多
关键词 金属 纤维复合材料增强 爆炸 动态响应 数字图像相关
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引发方式、铺层对纤维增强复合材料圆柱壳吸能特性影响的冲击试验研究 被引量:11
2
作者 王璠 何一帆 +1 位作者 宋毅 龙翔云 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期33-40,共8页
对作为吸能元件的纤维增强复合材料圆柱壳的吸能特性进行了试验研究。制备了不同铺层角度和不同引发方式的玻璃纤维/聚酯树脂基圆柱壳,通过对该圆柱壳进行动态试验,探求铺层方式和引发方式对该吸能元件吸能效果的影响,以及该复合材料层... 对作为吸能元件的纤维增强复合材料圆柱壳的吸能特性进行了试验研究。制备了不同铺层角度和不同引发方式的玻璃纤维/聚酯树脂基圆柱壳,通过对该圆柱壳进行动态试验,探求铺层方式和引发方式对该吸能元件吸能效果的影响,以及该复合材料层合壳体压溃过程的破坏机理。 展开更多
关键词 复合材料圆柱 纤维增强 引发方式 铺层方式 冲击试验
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先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究 被引量:53
3
作者 马青松 陈朝辉 +1 位作者 郑文伟 胡海峰 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2001年第4期110-115,121,共7页
综述了先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料在先驱体、致密化工艺、微观结构、性能等方面的国内外研究情况 。
关键词 先驱转化法 连续纤维增强陶瓷基复合材料 致密化工艺 微观结构 性能
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碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料体系冲击后压缩强度研究 被引量:7
4
作者 张宝艳 陈祥宝 +3 位作者 李敏 邢丽英 汪亮 蒋诗才 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2002年第1期36-40,共5页
探讨了树脂基体、碳纤维增强体以及树脂基体 纤维的界面等对双马来酰亚胺 (简称双马 )树脂基复合材料冲击后压缩强度 (CAI)值的影响 ,指出降低树脂基体的交联密度和产生微观两相结构是提高碳纤维 /双马复合材料CAI值的两个典型方法。... 探讨了树脂基体、碳纤维增强体以及树脂基体 纤维的界面等对双马来酰亚胺 (简称双马 )树脂基复合材料冲击后压缩强度 (CAI)值的影响 ,指出降低树脂基体的交联密度和产生微观两相结构是提高碳纤维 /双马复合材料CAI值的两个典型方法。合适的树脂含量有利于保持复合材料体系较高的CAI值 ,采用高强高韧性的碳纤维可明显提高复合材料体系的CAI值。为获得较高的CAI值 ,保持合适的树脂基体 展开更多
关键词 双马来酰亚胺树脂基复合材料 冲击 压缩强度 纤维增强 韧性 界面
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纤维缠绕复合材料壳体原位成型工艺研究 被引量:9
5
作者 许家忠 乔明 +1 位作者 尤波 王新颖 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期191-194,共4页
热固型缠绕复合材料壳体以其优异的性能在航空、军事和工业等领域得到了广泛应用.目前,制约其应用和发展的主要瓶颈是壳体的成本和性能,而壳体成型工艺直接决定了其最终性能和成本.由于缠绕壳体为中空结构,因此可以采用加热壳体内部金... 热固型缠绕复合材料壳体以其优异的性能在航空、军事和工业等领域得到了广泛应用.目前,制约其应用和发展的主要瓶颈是壳体的成本和性能,而壳体成型工艺直接决定了其最终性能和成本.由于缠绕壳体为中空结构,因此可以采用加热壳体内部金属芯模或内衬的方法实现缠绕后的或正在缠绕的复合材料的固化成型,即原位成型.本文介绍复合材料壳体原位成型新工艺,建立筒型壳体内加热固化过程的数学模型,利用有限元法对筒体固化过程中的温度和固化度进行了数值模拟分析.该研究为实现壳体高效、优质且低成本成型提供新思路,为原位成型工艺设计、模拟和参数优化提供分析模型和方法. 展开更多
关键词 热固型复合材料 纤维缠绕 内加热固化 数值模拟
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碳纤维/环氧复合材料壳体补强新工艺及方法对比研究 被引量:7
6
作者 王欢 刘勇琼 +1 位作者 廖英强 田蔚 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期88-91,共4页
为了降低复合材料壳体封头区域的应力集中,提高壳体整体性能,对复合材料壳体薄弱区进行补强以及采用何种方法进行补强是关键问题。本文以碳纤维Φ150 mm复合材料壳体为研究对象,以理论分析和有限元分析为依据,分别采用碳布补强和纤维缠... 为了降低复合材料壳体封头区域的应力集中,提高壳体整体性能,对复合材料壳体薄弱区进行补强以及采用何种方法进行补强是关键问题。本文以碳纤维Φ150 mm复合材料壳体为研究对象,以理论分析和有限元分析为依据,分别采用碳布补强和纤维缠绕补强对壳体前后封头及赤道附近位置进行补强。试验结果表明:纤维缠绕补强效果明显好于碳布补强,壳体特性系数由40.3 km提高到48.5 km,应力平衡系数提高到0.95,纤维发挥强度由3 378.1 MPa提高到4 058.4 MPa。 展开更多
关键词 复合材料 补强 特性系数 应力平衡系数 纤维发挥强度
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先驱体转化法制备低成本碳纤维增强陶瓷基复合材料研究 被引量:6
7
作者 简科 林红吉 +1 位作者 陈朝辉 马青松 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期6-9,共4页
综述了影响碳纤维增强陶瓷基复合材料成本的主要因素 ,比较了采用不同先驱体原料和制备工艺制备的陶瓷基复合材料的制备周期、成本及性能 ,为先驱体转化制备低成本陶瓷基复合材料提供一些参考。
关键词 纤维增强 先驱转化法 制备工艺 低成本 陶瓷基复合材料 原料 研究 性能
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SiC微粉含量对先驱体转化制备碳纤维布增强碳化硅复合材料性能的影响 被引量:5
8
作者 简科 陈国民 +1 位作者 陈朝辉 马青松 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期23-25,32,共4页
以聚碳硅烷(PCS)、二乙烯基苯(DVB)和SiC微粉为原料制备了碳纤维布增强碳化硅复合材料,考察了SiC微粉含量对材料结构与性能的影响。实验表明,SiC微粉含量过低,材料内部存在大的孔洞,容易造成应力集中,导致材料的力学性能较差;而当SiC微... 以聚碳硅烷(PCS)、二乙烯基苯(DVB)和SiC微粉为原料制备了碳纤维布增强碳化硅复合材料,考察了SiC微粉含量对材料结构与性能的影响。实验表明,SiC微粉含量过低,材料内部存在大的孔洞,容易造成应力集中,导致材料的力学性能较差;而当SiC微粉含量较高时,在制备过程中微粉对碳纤维机械损伤加大,同样导致材料力学性能下降。当SiC微粉含量为30%(质量分数)时,所制备的材料的力学性能较好,其弯曲强度和拉伸强度分别为246.4MPa和72.5MPa。 展开更多
关键词 SIC微粉 纤维增强碳化硅 先驱 弯曲强度 拉伸强度 CF/SIC复合材料
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湿热环境下纤维增强复合材料吸湿与界面性能研究
9
作者 张藕生 李承高 +3 位作者 牛延沼 田经纬 咸贵军 郭瑞 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第10期87-96,共10页
湿热环境下纤维增强树脂基复合材料(FRP)力学性能会发生劣化,影响其服役性能与寿命。本论文研究了拉挤碳纤维(CFRP)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)杆体在40℃、60℃与80℃蒸馏水中的吸湿与扩散行为,以及杆体的短梁剪切强度退化规律,建立... 湿热环境下纤维增强树脂基复合材料(FRP)力学性能会发生劣化,影响其服役性能与寿命。本论文研究了拉挤碳纤维(CFRP)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)杆体在40℃、60℃与80℃蒸馏水中的吸湿与扩散行为,以及杆体的短梁剪切强度退化规律,建立了基于时温等效原理的杆体短梁剪切强度寿命预测模型。结果表明:GFRP杆体具有较低的水扩散速率与饱和吸水率;水分子与浸泡温度是影响杆体短梁剪切强度劣化的关键因素,在低温浸泡下,杆体短梁剪切强度随着水分子的侵入快速退化;80℃高温暴露加速玻璃纤维-树脂界面脱黏,导致GFRP杆体的短梁剪切强度退化速率远远高于CFRP杆体速率。长期寿命预测结果表明,CFRP杆体短梁剪切强度稳定保留率为77.4%,而GFRP杆体短梁剪切强度在长期浸泡下完全丧失。 展开更多
关键词 纤维增强树脂复合材料 湿热耐久性 短梁剪切 时温等效 寿命预测
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纤维缠绕复合材料壳体中金属嵌件的受力分析及优化设计 被引量:2
10
作者 段登平 杜善义 韩杰才 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期37-42,共6页
本文对一纤维缠绕复合材料壳体中金属嵌件进行了受力分析及形状设计。通过受力分析与设计使得复合材料与金属嵌件接触面应力分布合理化,保证了接触面的变形协调,得到了优化的金属嵌件形式。
关键词 复合材料 金属嵌件 接触 受力 纤维缠绕
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热压辅助先驱体裂解制备三维编织碳纤维增强Si-O-C复合材料的研究 被引量:2
11
作者 马青松 陈朝辉 +1 位作者 郑文伟 胡海峰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期37-39,共3页
以聚硅氧烷为先驱体 ,采用先驱体转化法制备三维编织 Cf/ Si- O- C复合材料。研究发现 ,第一次裂解时采用热压辅助可以明显提高材料的致密度和力学性能。第一次在 1 6 0 0℃ / 1 0 MPa的条件下热压裂解 5 min,后续真空浸渍 -常压裂解处... 以聚硅氧烷为先驱体 ,采用先驱体转化法制备三维编织 Cf/ Si- O- C复合材料。研究发现 ,第一次裂解时采用热压辅助可以明显提高材料的致密度和力学性能。第一次在 1 6 0 0℃ / 1 0 MPa的条件下热压裂解 5 min,后续真空浸渍 -常压裂解处理六个周期所制得的材料具有较高的力学性能 ,其弯曲强度和断裂韧性分别为 5 0 2 MPa,2 3 .7MPa.m1 /2 。讨论了制备工艺对材料结构和性能的影响 。 展开更多
关键词 Si-0-C 先驱转化 热压 三维编积碳纤维增强 陶瓷基复合材料
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纤维缠绕复合材料壳体非线性有限元分析 被引量:3
12
作者 边文凤 王建一 王殿富 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1996年第4期66-69,共4页
通过数值计算,求得了纵向平面缠绕壳体的几何形状和缠绕角等,然后,利用退化壳单元对壳体进行了非线性有限元分析。
关键词 纤维缠绕 火箭发动机 有限元 复合材料
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脉冲电磁场参数对碳纤维增强聚乳酸复合材料体外降解性能的影响 被引量:1
13
作者 周影 齐锦刚 +3 位作者 周想 张伟 周艳军 王玉林 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期68-73,共6页
碳纤维增强聚乳酸(C/PLA)复合材料是较为理想的可降解骨折内固定材料。文中研究了不同脉冲电磁场(PEF)参数作用下C/PLA的体外降解特性。结果表明,改变脉冲电磁场的电压和频率,对C/PLA降解过程中的吸水率、质量保持率以及力学性能具有较... 碳纤维增强聚乳酸(C/PLA)复合材料是较为理想的可降解骨折内固定材料。文中研究了不同脉冲电磁场(PEF)参数作用下C/PLA的体外降解特性。结果表明,改变脉冲电磁场的电压和频率,对C/PLA降解过程中的吸水率、质量保持率以及力学性能具有较大影响,并主要影响界面降解;模型分析指出,PEF电压和频率改变了C/PLA降解过程的H+、OH-等离子的运动轨迹,进而影响界面处高浓度离子聚集区的分布。在PEF设备固定情况下,调整电压和频率可有效控制C/PLA的体外降解过程。 展开更多
关键词 纤维增强聚乳酸复合材料 脉冲电磁场 外降解性能 界面降解
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确定天然纤维复合材料增强体羟基数目的一种方法 被引量:1
14
作者 张永春 施立钦 +1 位作者 李爱元 童燕 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期204-206,共3页
以黄麻纤维为例,采用甲苯二异氰酸酯(TDI)-正丁胺-盐酸滴定的方法准确测试天然纤维中具有反应活性羟基数目。通过3种不同工艺进行比较分析,实验结果表明用该方法测试较为理想的工艺是在60℃催化剂二丁基锡二月桂酸酯(T-12)存在的条件下... 以黄麻纤维为例,采用甲苯二异氰酸酯(TDI)-正丁胺-盐酸滴定的方法准确测试天然纤维中具有反应活性羟基数目。通过3种不同工艺进行比较分析,实验结果表明用该方法测试较为理想的工艺是在60℃催化剂二丁基锡二月桂酸酯(T-12)存在的条件下反应时间为2h,用称量增重法进一步验证滴定法的正确性。用红外光谱对6%NaOH处理的黄麻纤维及TDI处理的黄麻纤维进行表征,最后运用扫描电镜对处理后的纤维形貌进行观察。 展开更多
关键词 黄麻纤维 甲苯二异氰酸酯 增强 复合材料
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F-12/S-2混杂纤维复合材料壳体承载能力 被引量:2
15
作者 王明鉴 卢明章 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期123-126,共4页
为解决某型固体火箭发动机壳体承外载荷能力与质量系数难以协调的问题,通过试验测试了F-12纤维与S-2纤维层间混杂复合材料的抗压缩性能,利用混杂纤维优势提出了壳体改进方案,并进行了有限元分析。试验结果和有限元计算表明,壳体裙外铺... 为解决某型固体火箭发动机壳体承外载荷能力与质量系数难以协调的问题,通过试验测试了F-12纤维与S-2纤维层间混杂复合材料的抗压缩性能,利用混杂纤维优势提出了壳体改进方案,并进行了有限元分析。试验结果和有限元计算表明,壳体裙外铺层采用F-12/S-2混杂纤维,使壳体承外载荷能力大幅提高,混杂纤维优势得到充分发挥,解决了工程难题。 展开更多
关键词 火箭发动机 混杂纤维复合材料 有限元分析 外载荷
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连续玻璃纤维缠绕复合材料截顶圆锥壳体的稳定性分析 被引量:1
16
作者 王虎 王俊奎 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 1991年第3期1-5,共5页
本文采用Donnell型扁壳理论,利用能量变分法分析了在均布外压作用下连续玻璃纤维缠绕复合材料截顶圆锥壳体的稳定性问题,得到了临界载荷的近似解析表达式。数值结果表明,临界载荷的理论预示值与实验结果非常吻合。本文所得结果对现代工... 本文采用Donnell型扁壳理论,利用能量变分法分析了在均布外压作用下连续玻璃纤维缠绕复合材料截顶圆锥壳体的稳定性问题,得到了临界载荷的近似解析表达式。数值结果表明,临界载荷的理论预示值与实验结果非常吻合。本文所得结果对现代工程结构设计具有重要参考价值。 展开更多
关键词 圆锥 玻璃纤维 复合材料
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碳化硅纤维/铝复合材料截锥壳体工艺和性能研究
17
作者 郝元恺 潘进 黄大暾 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 1991年第4期97-101,共5页
介绍了碳化硅纤维/铝复合材料截锥壳体工艺和性能研究。用预制丝铺排、缠绕、热压扩散结合及二次加工,获得了合格的、中等尺寸的碳化硅/铝截锥壳体构件.经无损检测证明构件结合质量良好,该构件还具有优良的耐腐蚀性能.这种工艺方法可推... 介绍了碳化硅纤维/铝复合材料截锥壳体工艺和性能研究。用预制丝铺排、缠绕、热压扩散结合及二次加工,获得了合格的、中等尺寸的碳化硅/铝截锥壳体构件.经无损检测证明构件结合质量良好,该构件还具有优良的耐腐蚀性能.这种工艺方法可推广应用于制造较大型、异型金属基复合材料宇航结构件. 展开更多
关键词 碳化硅纤维 金属基 复合材料
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碳化硅纤维增强铝基复合材料截锥壳外压强度试验研究
18
作者 张涛 王晓薇 吴运学 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1991年第6期45-50,共6页
本文对新研制的碳化硅纤维增强铝基复合材料截锥壳结构的外压强度性能及应力分布进行了研究,分析了试验件的破坏形式。通过试验考核了复合材料的工艺、设计的合理性以及结构的可靠性。把截锥壳化成当量圆筒,用理论公式进行了强度和应力... 本文对新研制的碳化硅纤维增强铝基复合材料截锥壳结构的外压强度性能及应力分布进行了研究,分析了试验件的破坏形式。通过试验考核了复合材料的工艺、设计的合理性以及结构的可靠性。把截锥壳化成当量圆筒,用理论公式进行了强度和应力分布计算,其计算结果与试验结果基本一致。 展开更多
关键词 碳化硅 纤维增强 铝基 复合材料
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头盔壳体用复合材料增强织物研究进展 被引量:15
19
作者 韩朝锋 孙颖 +4 位作者 徐艺榕 陈利 李嘉禄 潘宁 于长清 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期116-123,132,共9页
鉴于传统铺层复合材料头盔壳体的结构缺陷,梳理了针对复合材料头盔壳体整体增强织物开展的研究工作,重点总结了2.5维角联锁织物、纬编双轴向织物、经编多轴向织物3种典型增强织物的结构、织物的成型性,纤维增强复合材料冲击及抗弹性能... 鉴于传统铺层复合材料头盔壳体的结构缺陷,梳理了针对复合材料头盔壳体整体增强织物开展的研究工作,重点总结了2.5维角联锁织物、纬编双轴向织物、经编多轴向织物3种典型增强织物的结构、织物的成型性,纤维增强复合材料冲击及抗弹性能等方面的研究成果,对比了织物的变形机制与复合材料的能量吸收系数。结果显示:纬编双轴向织物变形能力均衡,成型性好,抗冲击性能优异,更适宜用作头盔壳体增强织物;同时针对织物结构与成型性之间的关系,织物结构和变形对其复合材料冲击性能的影响等,指出存在问题和进一步研究的方向。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 头盔 增强织物 成型性 冲击 抗弹性能
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纤维缠绕复合材料壳体热承载能力分析方法及应用 被引量:1
20
作者 栗永峰 申志彬 +2 位作者 张赋 索晓瑜 于海 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期89-94,共6页
提出了一种固体发动机纤维缠绕复合材料壳体热承载能力分析的工程方法。针对某发动机燃烧室纤维缠绕壳体材料,利用NOL环试样测定了不同温度下的强度保持率,计算了其热承载能力,并结合缩比容器的高温强度试验对其进行了验证,理论分析结... 提出了一种固体发动机纤维缠绕复合材料壳体热承载能力分析的工程方法。针对某发动机燃烧室纤维缠绕壳体材料,利用NOL环试样测定了不同温度下的强度保持率,计算了其热承载能力,并结合缩比容器的高温强度试验对其进行了验证,理论分析结果与试验结果误差为7%;最后,利用所提方法预估了某发动机壳体结构的高温承载安全系数,该发动机通过了飞行试验考核,验证了该分析方法的有效性。 展开更多
关键词 火箭发动机 燃烧室 高温强度 纤维缠绕复合材料 安全系数
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