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

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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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碳纤维编织复合材料弯曲损伤破坏声发射监测 被引量：8

2

作者 张鹏飞 商雅静 +1 位作者 周伟 赵文政 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第5期47-53,共7页

为研究碳纤维编织复合材料的弯曲损伤与破坏行为,结合声发射(AE)与数字图像相关(DIC)方法互补实验技术,对复合材料在四点弯曲载荷作用下的失效过程进行监测,动态获取 AE 特征信号和对应的散斑图像,并根据DIC 算法得到复合材料在加载过... 为研究碳纤维编织复合材料的弯曲损伤与破坏行为,结合声发射(AE)与数字图像相关(DIC)方法互补实验技术,对复合材料在四点弯曲载荷作用下的失效过程进行监测,动态获取 AE 特征信号和对应的散斑图像,并根据DIC 算法得到复合材料在加载过程中的全场变形和应变。结果表明:AE 信号在碳纤维编织复合材料中近似呈指数衰减,与谐振式 AE 传感器相比,宽频带式 AE 传感器表现出更好的测量性能;复合材料弯曲加载前期,无明显损伤出现,AE 信号较少,对应的位移场和应变场变化平稳;复合材料弯曲破坏对应较高持续时间、幅度和相对能量的AE 信号。复合材料损伤演化过程的 AE 响应行为及对应位移场、应变场的变化反映复合材料的变形与损伤破坏过程,为碳纤维编织复合材料的无损评价、健康监测与失效分析提供借鉴。 展开更多

关键词 碳纤维编织复合材料 四点弯曲 声发射 数字图像相关

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碳纤维编织复合材料损伤变形与破坏实验研究 被引量：8

3

作者 卢博远 赵静 +1 位作者 韦子辉 周伟 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2017年第5期22-27,共6页

通过对碳纤维编织复合材料的拉伸实验,利用声发射技术(Acoustic Emission,简称"AE")和数字图像相关(Digital Image Correlation,简称"DIC")方法研究碳纤维复合材料的损伤演化规律。通过采集试件在拉伸过程中的声发... 通过对碳纤维编织复合材料的拉伸实验,利用声发射技术(Acoustic Emission,简称"AE")和数字图像相关(Digital Image Correlation,简称"DIC")方法研究碳纤维复合材料的损伤演化规律。通过采集试件在拉伸过程中的声发射信号、损伤变形与应变场信息,分析碳纤维编织复合材料的力学加载、变形场和声发射特征参数的关系。结果表明复合材料的位移场、应变场信息以及AE信号特征参数能良好地描述复合材料在拉伸状态下的损伤累积和破坏过程。在加载前期,以40~60 dB低幅度信号为主;随着载荷增加,撞击累计数急剧升高,高幅度、高持续时间信号增多。通过DIC测得的位移场和应变场信息,发现对于相同的载荷增量,加载方向的位移和最大拉应变呈先增加后减小的趋势。 展开更多

关键词 碳纤维编织复合材料 声发射 数字图像相关 损伤演化

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纤维编织复合材料几何结构的生成

4

作者 王琳钦 伯彭波 谭军波 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期1451-1459,共9页

为了对编织机的运动进行验证以及对复合编织材料的性能进行预测,提出编织机运动仿真和纱线编织结构几何模型的生成方法.面向传统的五月柱编织机的运动仿真,提出一种紧密的纱线编织结构的几何建模方法.该方法借助编织基本单元的空间状态... 为了对编织机的运动进行验证以及对复合编织材料的性能进行预测,提出编织机运动仿真和纱线编织结构几何模型的生成方法.面向传统的五月柱编织机的运动仿真,提出一种紧密的纱线编织结构的几何建模方法.该方法借助编织基本单元的空间状态和平面展开状态的几何对应关系得到芯模表面的编织方向场,基于该方向场得到纱线的轨迹;为了改善五月柱编织机携纱率低的问题,面向双层六边形编织机的运动仿真提出具有正确的内外关系的纱线编织结构生成方法,其中交替执行割角操作和删点操作,产生纱线拉紧的效果,同时借助虚拟纱线实现纱线和芯模的碰撞检测.基于纱线的驻留比、孔隙率和平均交织比等评估策略,对多种形状芯模的编织仿真实验结果表明,所提方法是有效和鲁棒的. 展开更多

关键词 纤维编织复合材料 编织机运动仿真 六边形编织 环形编织 编织结构建模

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三维编织炭纤维复合材料的摩擦磨损性能研究 被引量：13

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作者 王玉果 王玉林 +2 位作者 万怡灶 李群英 宋伟夫 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期189-192,共4页

用 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机考察了不同条件下三维编织炭纤维增强环氧树脂复合材料的摩擦磨损性能 ,并用 XL30 ESEM型扫描电子显微镜对磨痕和磨屑表面形貌进行了观察和分析 .结果表明 :在干摩擦条件下 ,随着纤维含量的增加 ,复合材料... 用 MM- 2 0 0型摩擦磨损试验机考察了不同条件下三维编织炭纤维增强环氧树脂复合材料的摩擦磨损性能 ,并用 XL30 ESEM型扫描电子显微镜对磨痕和磨屑表面形貌进行了观察和分析 .结果表明 :在干摩擦条件下 ,随着纤维含量的增加 ,复合材料的耐磨性提高 ;当 pv值低于 63N· m/s时 ,材料的摩擦系数和磨损率较高 ,主要磨损机理为粘着磨损和疲劳磨损 ;当 pv值大于 63N· m /s时 ,材料的摩擦系数和磨损率明显降低 ,主要磨损机理为粘着磨损 .在润滑条件下 。 展开更多

关键词 三维编织炭纤维复合材料 环氧树脂 摩擦摩损性能

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三维编织碳纤维复合材料超声辅助车削可行性分析 被引量：4

6

作者 马付建 康仁科 +2 位作者 郭东明 方胜 任宇江 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期65-69,共5页

根据三维编织碳纤维复合材料非均质性和各向异性的特点,将其车削加工表面分为四类典型表面。分别采用三种不同刀具对三维编织碳纤维复合材料进行了超声辅助车削和普通车削加工试验,分析了四类典型表面的粗糙度的变化规律,建立了三维编... 根据三维编织碳纤维复合材料非均质性和各向异性的特点,将其车削加工表面分为四类典型表面。分别采用三种不同刀具对三维编织碳纤维复合材料进行了超声辅助车削和普通车削加工试验,分析了四类典型表面的粗糙度的变化规律,建立了三维编织碳纤维复合材料表面质量评价方案,并对超声辅助车削和普通车削加工过程中的切削力和刀具磨损进行了研究。结果表明,超声辅助车削加工三维编织碳纤维复合材料相对于普通车削,可以有效地提高工件表面质量,降低切削力,延长刀具寿命。 展开更多

关键词 超声辅助车削 三维编织碳纤维复合材料 表面粗糙度 切削力 刀具磨损

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基于电磁式阵列传感器的平纹编织碳纤维复合材料检测方法 被引量：3

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作者 李红利 李硕 +1 位作者 修春波 张荣华 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期48-54,共7页

为了研究平纹编织结构碳纤维复合材料(CFRP)的结构特点并检测其表面是否存在裂纹缺陷,针对CFRP的各向异性和异质性特点,提出了方块模型和纱线模型;同时基于电磁感应原理,设计了一种无需手动旋转的12线圈电磁式阵列涡流传感器,通过采集C... 为了研究平纹编织结构碳纤维复合材料(CFRP)的结构特点并检测其表面是否存在裂纹缺陷,针对CFRP的各向异性和异质性特点,提出了方块模型和纱线模型;同时基于电磁感应原理,设计了一种无需手动旋转的12线圈电磁式阵列涡流传感器,通过采集CFRP样板上传感器电阻的变化规律来研究其结构特点;在此基础上,采用方块模型模拟表面存在裂纹缺陷的平纹CFRP,利用传感器得到在有缺陷的样板上传感器电阻的变化规律,并进行了实验验证。结果表明:阵列涡流传感器在2种模型上的电阻极坐标图都为蝴蝶形,2种模型都具有一定的有效性,提出的模型和传感器还可以检测平纹CFRP裂纹缺陷,存在裂纹时电阻减小。 展开更多

关键词 平纹编织碳纤维复合材料 电磁涡流检测 有限元法 阵列传感器 裂纹缺陷识别 方块模型 纱线模型

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三点弯曲工况下编织碳纤维复合材料方管的材料特性研究 被引量：3

8

作者 陈光 冯玉鹏 +2 位作者 解东旋 肖森 景国玺 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期598-606,共9页

在汽车碰撞产生的弯曲载荷下,复合材料安全构件应具有抵抗变形和耗散碰撞能量的能力。为确定三点弯曲工况中编织碳纤维复合材料薄壁梁的渐进损伤材料模型力学参数,开展了编织碳纤维复合材料力学特性试验和编织碳纤维复合材料方管三点弯... 在汽车碰撞产生的弯曲载荷下,复合材料安全构件应具有抵抗变形和耗散碰撞能量的能力。为确定三点弯曲工况中编织碳纤维复合材料薄壁梁的渐进损伤材料模型力学参数,开展了编织碳纤维复合材料力学特性试验和编织碳纤维复合材料方管三点弯曲试验,获得了该材料的基本力学参数、弯曲失效历程及力-变形特性。进而分析了渐进损伤材料模型中各非试验参数对仿真结果的影响,讨论了多层壳建模方法的有效性。通过与试验结果的对比,获得了复合材料渐进损伤模型的非试验参数和有效的仿真建模方法。获得的材料特性可用于该材料结构在相似工况中的碰撞仿真分析。 展开更多

关键词 平纹编织碳纤维增强复合材料 力学特性 三点弯曲 材料模型 模型标定

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碳纤维三维编织复合材料预制件厚度的测量 被引量：1

9

作者 李静东 《天津工业大学学报》 CAS 2005年第3期35-37,共3页

提出了一种利用电涡流传感器进行碳纤维三维编织复合材料预制件厚度测量的研究方法,给出了测量系统的测量原理、硬件组成及软件设计框图,并对测得的厚度值进行了分析.实验证明,使用该系统测量的数据准确,精度高.

关键词 电涡流传感器 碳纤维三维编织复合材料 预制件 厚度 测量系统

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温湿度致编织碳纤维复合材料车体结构性能劣化及机理研究 被引量：1

10

作者 金炜 张颖川 +3 位作者 阳光武 陈劲松 王明猛 李戈辉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1582-1591,共10页

为确定温湿度对碳纤维复合材料车体结构强度性能的影响机制,以HF10/EM119平纹编织碳纤维预浸料为原材料,制备复合材料层合板样件,开展低温干态、常温干态、高温干态和高温湿态4种温湿度环境下的层合板拉伸、压缩和面内剪切实验,得到不... 为确定温湿度对碳纤维复合材料车体结构强度性能的影响机制,以HF10/EM119平纹编织碳纤维预浸料为原材料,制备复合材料层合板样件,开展低温干态、常温干态、高温干态和高温湿态4种温湿度环境下的层合板拉伸、压缩和面内剪切实验,得到不同环境条件下的材料力学参数;基于环境叠加验证方法,计算各温湿度环境下,某型号高速磁浮编织碳纤维复合材料车体的模态和静强度,并与标准环境下的仿真结果对比。研究结果表明:在温湿环境下,编织复合材料层合板的拉伸、压缩和剪切性能均有一定程度劣化,极限强度劣化程度显著大于模量劣化程度;低温干态环境(-30℃,相对湿度(55±10)%)和高温湿态环境(80℃,相对湿度(85±5)%)致劣程度尤其明显,将显著削弱车体结构刚度,改变车体结构高阶模态振型,继而引起列车本构强度减损,降低车体承载能力。 展开更多

关键词 编织碳纤维复合材料 环境试验 力学性能 磁浮 车体 结构强度

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SiO2编织纤维增强SiO2复合材料胞体表面测量

11

作者 王玉果 王皓吉 +2 位作者 林彬 魏金花 方胜 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期609-616,共8页

面向SiO2编织纤维增强SiO2(WFSiO2/SiO2)复合材料在胞体层面的表面形貌测量工程,提出了一种三维测量方法.针对采样参数设置不合理,会造成测量结果失真的问题,设计开发了一种确定最大采样步长的方法.该方法利用误差估计的统计学原理,建... 面向SiO2编织纤维增强SiO2(WFSiO2/SiO2)复合材料在胞体层面的表面形貌测量工程,提出了一种三维测量方法.针对采样参数设置不合理,会造成测量结果失真的问题,设计开发了一种确定最大采样步长的方法.该方法利用误差估计的统计学原理,建立了任意采样参数下获得的测量结果与准确测量值之间的误差的概率密度关系,并在此基础上提出了判断特定采样步长得到的测量结果是否可靠的准则,进而可以确定使测量结果符合工程要求的最大采样步长,从而将由采样引起的测量结果误差控制在最大残差的15%范围内.应用本文提出的方法确定了3种WFSiO2/SiO2复合材料的胞体最大采样步长,数值分别为7μm、6μm和8μm.研究了WFSiO2/SiO2复合材料的微观组织结构对其胞体层面的最大采样步长的影响,注意到材料所用的编织纤维直径在6~8μm之间.根据纤维直径与胞体最大采样步长之间的数值关系可以判明:在胞体层面,WFSiO2/SiO2复合材料的最大采样步长与其微观重复性特征具有密切关系,数值上约等于其微观的增强纤维直径;利用本方法确定的最大采样步长,可以实现WFSiO2/SiO2复合材料胞体表面不失真的采样与测量分析.该研究成果作为编织纤维增强复合材料纤维束-胞体-全表面测量评价体系的一个环节,为该种材料更可靠的表面质量检测和工程应用奠定了基础. 展开更多

关键词 长纤维编织增强复合材料 表面测量 最大采样步长 石英纤维

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二维编织复合材料在正交切削中的切削力和加工表面质量研究 被引量：4

12

作者 王冬峣 赫晓东 +1 位作者 刘文博 王荣国 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2017年第12期77-82,共6页

二维编织碳纤维复合材料因其具有优异的力学性能和耐疲劳、耐冲击等特点被广泛用于制造各类复合材料结构件中。但是由于二维编织碳纤维复合材料的多相性和特殊的纤维结构,其机械加工性能与传统金属材料和单向纤维复合材料差异较大。为... 二维编织碳纤维复合材料因其具有优异的力学性能和耐疲劳、耐冲击等特点被广泛用于制造各类复合材料结构件中。但是由于二维编织碳纤维复合材料的多相性和特殊的纤维结构,其机械加工性能与传统金属材料和单向纤维复合材料差异较大。为了研究二维编织碳纤维复合材料的切削性能,提高加工效率和加工后的表面质量,基于正交切削实验对二维编织碳纤维复合材料在切削过程中的切削力进行测试,并利用金相显微镜和粗糙度轮廓仪来表征加工表面质量。实验结果显示,正交切削过程中纤维方向角度对切削力的大小影响巨大,当切削速度提高和切削深度降低时,复合材料展现了更好的切削性能,并且加工后的表面质量更高。 展开更多

关键词 二维编织碳纤维复合材料 正交切削 切削力 纤维方向角 表面粗糙度

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制备工艺对C_(3D)/EP复合材料力学性能的影响

13

作者 胡丰华 雷雨 +2 位作者 万怡灶 王玉国 王玉林 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2004年第4期24-26,共3页

本文采用了两种工艺制备三维编织碳纤维增强环氧树脂基 (C3D/EP)复合材料 ,并对其力学性能和微观结构进行了研究和分析。结果表明 ,孔隙对复合材料的影响较大 ,相对RTM工艺制备的复合材料 ,真空浸渍法制备的复合材料有较高的空隙率 ,较... 本文采用了两种工艺制备三维编织碳纤维增强环氧树脂基 (C3D/EP)复合材料 ,并对其力学性能和微观结构进行了研究和分析。结果表明 ,孔隙对复合材料的影响较大 ,相对RTM工艺制备的复合材料 ,真空浸渍法制备的复合材料有较高的空隙率 ,较低的弯曲强度和弯曲模量、较好的冲击性能。 展开更多

关键词 制备工艺 C3D/EP 力学性能 三维编织碳纤维增强环氧树脂基复合材料 微观结构

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基于VRB/OW-GFRP混合结构的CTB电池包上盖总成轻量化设计研究 被引量：5

14

作者 段利斌 张雨 +5 位作者 杜展鹏 刘冶钢 孟祥新 田冠男 郑海洋 吴闯 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期290-299,共10页

电池车身一体化(CTB)是提升电动汽车续航里程的关键技术。利用胶接工艺将变厚度(VRB)结构与正交编织玻璃纤维增强复合材料(OW-GFRP)粘接形成的VRB/OW-GFRP混合结构,是降低CTB电池包质量的创新结构,有助于进一步提升电动汽车的续航里程... 电池车身一体化(CTB)是提升电动汽车续航里程的关键技术。利用胶接工艺将变厚度(VRB)结构与正交编织玻璃纤维增强复合材料(OW-GFRP)粘接形成的VRB/OW-GFRP混合结构,是降低CTB电池包质量的创新结构,有助于进一步提升电动汽车的续航里程。以某款电动汽车为研究对象,设计了一种CTB电池车身一体化结构,实现了电池包上盖与车身地板的集成融合。分别采用VRB结构、UT/OW-GFRP及VRB/OW-GFRP混合结构替代等厚度(UT)CTB电池包上盖总成,并基于多阶段优化方法开展了3种类型CTB电池包上盖总成的轻量化设计。结果表明,在满足CTB电池包刚度性能前提下,VRB结构相比UT结构实现减质量6.4%;基于VRB/OW-GFRP混合结构的CTB电池包上盖总成轻量化效果约为金属结构的3倍,VRB/OW-GFRP相比UT/OW-GFRP混合电池包上盖总成进一步减质量4.2%。由此可见,VRB/OW-GFRP混合结构是未来汽车轻量化技术发展的重要趋势,在CTB电池包上盖总成中具有巨大的应用前景。 展开更多

关键词 变厚度/正交编织玻璃纤维增强复合材料 混合结构 电池车身一体化 电池包 轻量化

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SMA铺设构型对贴补修理层合板的热振动特性研究

15

作者 崔开心 卢翔 +1 位作者 谢昊航 刘兴龙 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第10期53-64,共12页

在复合材料中嵌入形状记忆合金制成的纤维增强材料具有高强度与自修复性等优点,可明显提高修理结构刚度及抗剥离性。基于一阶剪切变形理论(FSDT)与Hamilton原理,推导了SMA复合材料的本构方程与振动控制方程。使用ABAQUS软件建立内嵌多... 在复合材料中嵌入形状记忆合金制成的纤维增强材料具有高强度与自修复性等优点,可明显提高修理结构刚度及抗剥离性。基于一阶剪切变形理论(FSDT)与Hamilton原理,推导了SMA复合材料的本构方程与振动控制方程。使用ABAQUS软件建立内嵌多种铺设构型的SMA补片单面贴补修理层合板模型,通过数值仿真与试验验证,探究不同温度下SMA铺设构型对修理玻璃纤维层合板振动特性的影响。结果表明:相较于单线型(D)与垂直交叉型(C),斜铺交叉型(X)SMA修理板的前三阶振型更接近传统修理板(Q0)前三阶振型,其修理结构的整体刚度及抗剥离性最优。高温作用下,四种构型修理板的固有频率下降率排序为Q0>D6>C6>X6,即内嵌不同铺设方式的SMA可不同程度减小温度对固有频率产生的影响,其中X6型下降率最低,可达1.24%。SMA铺设数量与IQR值、固有频率的下降率关系为6根>12根>24根,即随板中内嵌SMA数量增加,热效应对固有频率影响减小,其中X24型修理结构热稳定性与修理效果最好。SMA修理板的高阶固有频率对温度更敏感,更易受温度影响而改变。 展开更多

关键词 十字平纹编织玻璃纤维复合材料 形状记忆合金 单面贴补修理 振动特性 热环境

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