阻燃微胶囊改性玻璃纤维增强聚合物基复合材料阻燃性能与冲击性能研究 被引量：1

1

作者 凌徐杰 陈殷红 +1 位作者 陆亦洲 方园 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第8期17-23,69,共8页

为了提高玻璃纤维增强聚合物基复合材料(GFRP)的阻燃性能,采用由微流控技术制备的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊改性环氧树脂基GFRP。采用垂直燃烧试验、锥形量热试验和落锤试验,研究阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA对GFRP阻燃性能、燃烧性能和抗冲击性... 为了提高玻璃纤维增强聚合物基复合材料(GFRP)的阻燃性能,采用由微流控技术制备的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊改性环氧树脂基GFRP。采用垂直燃烧试验、锥形量热试验和落锤试验,研究阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA对GFRP阻燃性能、燃烧性能和抗冲击性能的影响。试验结果表明:阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA能明显提高GFRP的阻燃性能,相比FR-PN阻燃剂,添加阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的GFRP表现出更好的燃烧行为,当添加量为10wt%时,阻燃效果最佳;阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的加入能有效降低阻燃剂对GFRP抗冲击性能的负面影响,添加了10wt%阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的GFRP抗冲击性能最佳。 展开更多

关键词 微流控技术 阻燃微胶囊 玻璃纤维增强聚合物基复合材料 阻燃性能 抗冲击性能

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车用碳纤维复合材料结构优化与性能研究进展 被引量：1

2

作者 栗小茜 陈浩 +2 位作者 葛正浩 宋浩杰 高彦军 《中国塑料》 北大核心 2025年第4期118-125,共8页

对不同种类的车用碳纤维复合材料(CFRPs)的成型工艺进行了分析概述,详细对比了CFRPs性能提升的各类方案,并结合工业应用案例对现有成型工艺和设计方案进行讨论分析,探讨了车用CFRPs绿色化技术的发展前景,以及汽车产业车辆轻量化材料研... 对不同种类的车用碳纤维复合材料(CFRPs)的成型工艺进行了分析概述,详细对比了CFRPs性能提升的各类方案,并结合工业应用案例对现有成型工艺和设计方案进行讨论分析,探讨了车用CFRPs绿色化技术的发展前景,以及汽车产业车辆轻量化材料研究所面临的机遇与挑战。 展开更多

关键词 碳纤维增强聚合物复合材料 改性方法 成型工艺

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连续纤维增强聚合物基复合材料CAE仿真材料参数测试方法 被引量：1

3

作者 卢卓 李树虎 +4 位作者 徐井利 王荣惠 李林 刘岩 孙魁远 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期133-143,共11页

针对复合材料参数,目前大多数标准测定的性能数据更适合于产品检验和质量控制,标准适用范围往往未明确适用于设计端使用,导致计算机辅助工程(CAE)分析设计时难于参考使用。总体而言,在复合材料CAE仿真过程中,目前依然存在所需材料参数... 针对复合材料参数,目前大多数标准测定的性能数据更适合于产品检验和质量控制,标准适用范围往往未明确适用于设计端使用,导致计算机辅助工程(CAE)分析设计时难于参考使用。总体而言,在复合材料CAE仿真过程中,目前依然存在所需材料参数不明确、测试方法不明晰、缺少完整的测试体系等问题。鉴于此,针对层合板与织物两种形式的连续纤维增强聚合物基复合材料,介绍了其弹性本构参数以及强度参数原理,明确了CAE动静态仿真分析所需材料参数,对比分析了拉伸测试、压缩测试、剪切测试的国内与国外测试标准,指出了目前各种测试标准在设计方面存在的不足。最后,在美标及国际标准基础上改进并建立了一套完整的连续纤维增强聚合物基复合材料CAE仿真分析用材料参数测试方法,使测定性能数据更适用于CAE分析设计使用。 展开更多

关键词 连续纤维增强聚合物基复合材料 材料参数 测试方法 复合材料织物 复合材料层合板

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缺陷对连续纤维增强复合材料力学性能影响的研究进展

4

作者 马封安 赵广慧 +2 位作者 田程 贾宇喆 刘涛 《中国塑料》 北大核心 2025年第1期104-111,共8页

针对连续纤维增强的聚合物基复合材料,梳理了常见的缺陷及其产生原因,从缺陷的无损检测方法及其对材料力学性质的影响方面,回顾了最新研究进展。在缺陷检测方面,提高检测精度、加速检测数据处理、发展针对特殊缺陷的检测技术是目前研究... 针对连续纤维增强的聚合物基复合材料,梳理了常见的缺陷及其产生原因,从缺陷的无损检测方法及其对材料力学性质的影响方面,回顾了最新研究进展。在缺陷检测方面,提高检测精度、加速检测数据处理、发展针对特殊缺陷的检测技术是目前研究的热点。在宏观缺陷对复合材料力学性质的影响方面进行了定性和定量的综述,影响因素主要包括:分层缺陷的面内尺寸、埋深和形状,孔隙缺陷的孔隙率、分布集度和形状,褶皱缺陷的方向、凹凸性和褶皱角等。为纤维增强聚合物基复合材料构件的设计及其可靠性评价提供依据。 展开更多

关键词 连续纤维增强聚合物基复合材料 缺陷 检测方法 力学性质

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纤维增强聚合物基复合材料的低温性能 被引量：25

5

作者 刘康 汪荣顺 +1 位作者 石玉美 顾安忠 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期35-44,共10页

对纤维增强聚合物基复合材料在低温领域的实际应用进行了分类介绍,通过对纤维增强聚合物基复合材料的低温性能、性能影响因素和作用机理、低温应用安全性等方面的研究工作进行总结,突出各类纤维增强聚合物基复合材料低温下的性能优势,... 对纤维增强聚合物基复合材料在低温领域的实际应用进行了分类介绍,通过对纤维增强聚合物基复合材料的低温性能、性能影响因素和作用机理、低温应用安全性等方面的研究工作进行总结,突出各类纤维增强聚合物基复合材料低温下的性能优势,阐明了材料性能的不足之处及相应改进措施。对于实际低温应用中纤维增强聚合物基复合材料的选择、性能设计优化,系统安全性的增强提供了参考作用。 展开更多

关键词 纤维增强聚合物基复合材料 低温 性能 增强纤维 树脂基体

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炭纤维增强聚合物基复合材料的热氧老化机理 被引量：7

6

作者 樊威 李嘉禄 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期116-122,140,共8页

从基体、纤维和纤维/基体界面的角度,探讨了炭纤维增强聚合物基复合材料(CFRPMCs)的热氧老化机理。总结了纤维性能、纤维取向、纤维体积含量、织物结构、树脂性能、纤维/基体界面强度等因素对CFRPMCs热氧老化性能的影响规律,并简要分析... 从基体、纤维和纤维/基体界面的角度,探讨了炭纤维增强聚合物基复合材料(CFRPMCs)的热氧老化机理。总结了纤维性能、纤维取向、纤维体积含量、织物结构、树脂性能、纤维/基体界面强度等因素对CFRPMCs热氧老化性能的影响规律,并简要分析了目前提高CFRPMCs热氧老化性能的方法。研究指出,立体织物增强的聚合物基复合材料能够很好地克服传统层合复合材料热氧老化后易分层的缺点,采用立体织物来增强聚合物,将会是今后提高CFRPMCs热氧稳定性的一个主要发展方向。 展开更多

关键词 炭纤维增强聚合物基复合材料 热氧老化机理 织物结构 界面

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X-ray CT在纤维增强聚合物复合材料中的应用研究进展 被引量：3

7

作者 李倩倩 李哲 李炜 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期525-535,共11页

X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography,X-ray CT)作为一种具有高分辨率、非破坏性、三维可视化等特征的材料表征测量技术,显示出独特的优势。X-ray CT不仅能得到试样的高分辨率外部特征,还能够获取其详细的内部结构信息,在各... X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography,X-ray CT)作为一种具有高分辨率、非破坏性、三维可视化等特征的材料表征测量技术,显示出独特的优势。X-ray CT不仅能得到试样的高分辨率外部特征,还能够获取其详细的内部结构信息,在各个领域已经受到越来越多的关注。通过简单比较几种无损检测技术的适用性和局限性,引出了X-ray CT的独特性,阐述了X-ray CT的原理以及实验室断层扫描和同步辐射计算机断层扫描(synchrotron radiation computed tomography,SRCT)的特点;从探索纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)复合材料的内部结构、评估制造过程、获取损伤失效演变以及X-ray CT与其他表征手段相结合等几个方面归纳了X-ray CT在FRP中的应用,并提出了X-ray CT在FRP研究中的挑战。 展开更多

关键词 无损检测 纤维增强聚合物复合材料 X-ray CT 结构分析 损伤分析 原位实验

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聚合物基碳纤维复合材料废弃物的几种处理方法分析 被引量：5

8

作者 张建川 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期577-585,共9页

从环保和可持续发展角度出发,并结合我国碳纤维(CF)生产与使用实际情况,对聚合物基碳纤维复合材料(CFRP)废弃物处理必要性作了较为详尽的阐述。根据CFRP废弃物种类,提出了机械材料再循环法、材料再循环与能量回收法、能量回收焚烧法三... 从环保和可持续发展角度出发,并结合我国碳纤维(CF)生产与使用实际情况,对聚合物基碳纤维复合材料(CFRP)废弃物处理必要性作了较为详尽的阐述。根据CFRP废弃物种类,提出了机械材料再循环法、材料再循环与能量回收法、能量回收焚烧法三种可行处理方法,并从处理费用、环境影响、替代用途三方面对多种处理方案进行了合理评估。综合考虑处理环境影响、经济效益及替代物使用性能等因素,材料再循环与能量回收法为处理CFRP废弃物最合适的方法。此外,为推进其后期处理工作的顺利进行,还从内部、外部因素两方面提出相关建议。 展开更多

关键词 聚合物基碳纤维复合材料 废弃物 处理 机械材料再循环法 材料再循环与能量回收法 能量回收焚烧法

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碳纤维增强聚合物基复合材料雷击损伤研究进展 被引量：4

9

作者 朱雪蒙 常新龙 +3 位作者 胡宽 张有宏 郭一 何相勇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期14-19,共6页

目前航空航天飞行器使用较多的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)结构在遭遇雷击等强电磁环境时,往往表现出更严重的损伤和破坏。总结了针对CFRP雷击损伤特性开展的理论和试验研究,揭示了雷电流作用下CFRP直接损伤的形成机理,并从不同... 目前航空航天飞行器使用较多的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)结构在遭遇雷击等强电磁环境时,往往表现出更严重的损伤和破坏。总结了针对CFRP雷击损伤特性开展的理论和试验研究,揭示了雷电流作用下CFRP直接损伤的形成机理,并从不同角度探讨了影响CFRP直接雷击损伤的因素。此外,对雷电冲击后的复合材料剩余强度问题进行了分析。未来继续开展CFRP直接雷击损伤研究工作时,仍需进一步考虑实际雷电环境下电流的综合影响。 展开更多

关键词 碳纤维增强聚合物基复合材料 雷电环境 损伤机制 影响因素 剩余强度

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应用于桥梁的纤维增强聚合物复合材料及其工艺综述 被引量：3

10

作者 葛平 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2011年第5期67-70,共4页

本文介绍了桥梁设计和建造的未来趋势,以及目前全球纤维增强聚合物复合材料应用于桥梁的主要实例及其相关的材料与工艺。

关键词 纤维增强聚合物复合材料 桥梁 工艺

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雷电流A分量作用下碳纤维增强聚合物基复合材料的损伤研究 被引量：3

11

作者 朱雪蒙 常新龙 +2 位作者 何相勇 胡宽 杜鸣心 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期366-374,共9页

为了分析碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)在雷电流A分量下的损伤特性,对CFRP开展了标准化人工雷电实验,并建立了CFRP雷击损伤的电-热耦合有限元仿真,对比分析了不同峰值雷电流A分量下CFRP表观损伤、C扫内部损伤和仿真损伤结果。结果表... 为了分析碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)在雷电流A分量下的损伤特性,对CFRP开展了标准化人工雷电实验,并建立了CFRP雷击损伤的电-热耦合有限元仿真,对比分析了不同峰值雷电流A分量下CFRP表观损伤、C扫内部损伤和仿真损伤结果。结果表明,不同峰值电流作用下CFRP的雷击损伤模式相同,雷电通道中的电荷和复合材料各向异性热电属性共同决定了雷击损伤的分区特性;复合材料各向异性热电属性影响内部电场和温度场分布,形成方向性极强的热损伤形态,且峰值电流会直接影响CFRP雷击热损伤程度。 展开更多

关键词 碳纤维增强聚合物基复合材料 雷击试验 电-热耦合 损伤分区

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钢纤维增强聚合物矿物复合材料

12

《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期62-62,共1页

关键词 钢纤维增强聚合物矿物复合材料 粘结剂 骨料 填料 应用 阻尼性能 抗压强度

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基于Ansys铺层设计的玻璃纤维增强复合材料电杆的挠度仿真分析及优化 被引量：2

13

作者 常扬 林培亮 +3 位作者 张玉风 刘绪雷 贝赟腾 魏腾 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期163-169,共7页

随着复合材料及其工艺技术的发展,比强度高、绝缘性好、耐腐蚀性强、可设计性优的纤维增强聚合物基(FRP)复合材料杆塔得到越来越多的关注。本文针对12 m高的玻璃纤维增强聚氨酯复合材料电杆现有工艺建立了抗弯数值模拟模型,进行了标准... 随着复合材料及其工艺技术的发展,比强度高、绝缘性好、耐腐蚀性强、可设计性优的纤维增强聚合物基(FRP)复合材料杆塔得到越来越多的关注。本文针对12 m高的玻璃纤维增强聚氨酯复合材料电杆现有工艺建立了抗弯数值模拟模型,进行了标准弯矩下的弯曲仿真分析,并利用PUCK准则预测复合电杆的整体性能。求解结果表明,优化前在标准弯矩下复材电杆最大挠度值为1270.4 mm,与弯曲试验结果的相对误差为6.31%,说明本文建立模拟模型可以准确预测复材性能;PUCK准则的IRF因子为1.42,表明电杆可能发生剪切破坏。为了进一步提高复材电杆的刚度和使役性能,利用Kriging算法构建挠度仿真模型二阶响应面,进行基于NSGA-Ⅱ算法的最优铺层角度组合优化设计。优化后标准弯矩下复材电杆最大挠度值降为1050.2 mm,与试验值1029.0 mm的相对误差为2.06%;PUCK准则显示IRF因子降为0.76,电杆可靠性大大提高。利用数值模拟和优化方法优化缠绕角度,可在提高纤维增强复合材料的刚度的同时降低复材破坏风险。 展开更多

关键词 玻璃纤维增强聚合物基复合材料 电杆 挠度 模拟优化 KRIGING NSGA-Ⅱ算法

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磷酸镁水泥复合材料的研究进展 被引量：14

14

作者 肖炳斐 陈玥 +1 位作者 房琦 丁铸 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期8007-8013,共7页

磷酸镁水泥(MPC)是由过烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂以及其他一些改性材料组成的无机胶凝材料。相比较普通硅酸盐水泥,MPC具有水化速度快、早期强度高、与旧混凝土的界面粘结性好、耐磨及抗冻性好,以及凝结硬化后呈中性偏弱碱性等优点,但... 磷酸镁水泥(MPC)是由过烧氧化镁、磷酸盐、缓凝剂以及其他一些改性材料组成的无机胶凝材料。相比较普通硅酸盐水泥,MPC具有水化速度快、早期强度高、与旧混凝土的界面粘结性好、耐磨及抗冻性好,以及凝结硬化后呈中性偏弱碱性等优点,但是其高脆性的特点限制了它的工程应用。对近年来各种MPC基纤维复合材料的研究进展进行了梳理,讨论了植物纤维、聚合物基纤维以及无机纤维对MPC增韧、改性方面的应用。探索磷酸镁水泥复合材料在相关领域的最新进展和存在的问题。结合实际应用需求对其未来发展趋势进行分析,提升MPC复合材料的性能。 展开更多

关键词 磷酸镁水泥 植物纤维复合材料 聚合物纤维复合材料 无机纤维复合材料

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雷电C分量对碳纤维增强复合材料的热损伤研究

15

作者 朱雪蒙 何相勇 +2 位作者 杜鸣心 魏兴 狄玮岚 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第5期92-97,共6页

为了辨析雷电C分量对碳纤维增强聚合物复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)的热损伤机制,首先对雷电流作用下造成碳纤维增强复合材料热损伤的热源进行理论分析,然后基于多物理场仿真软件建立含热流密度的电-热耦合仿真模型... 为了辨析雷电C分量对碳纤维增强聚合物复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)的热损伤机制,首先对雷电流作用下造成碳纤维增强复合材料热损伤的热源进行理论分析,然后基于多物理场仿真软件建立含热流密度的电-热耦合仿真模型,并对CFRP进行标准化人工模拟雷击试验。对比CFRP内部电势和温度变化趋势,认为电弧热效应是雷电C分量作用期间导致复合材料升温的主要原因。电荷量的增加会加剧复合材料面内损伤程度,扩大深度损伤范围,但损伤模式不变。以损伤面积作为评价指标,对比仿真与试验超声C扫描的结果,吻合度良好,验证了所建立模型的准确性。 展开更多

关键词 碳纤维增强聚合物基复合材料 雷电流 电-热耦合 热损伤 电弧热

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复合材料结构轻量化方法及技术 被引量：27

16

作者 江大志 鞠苏 +1 位作者 张鉴炜 肖加余 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期85-98,共14页

本文分析和总结了采用纤维增强聚合物复合材料(FRP)实现结构轻量化的主要方法及技术。指出了实现结构轻量化的三个主要方法,一是复合材料的高性能化,即通过进一步提高复合材料的比强度和比模量实现结构减重;二是复合材料高效承载结构构... 本文分析和总结了采用纤维增强聚合物复合材料(FRP)实现结构轻量化的主要方法及技术。指出了实现结构轻量化的三个主要方法,一是复合材料的高性能化,即通过进一步提高复合材料的比强度和比模量实现结构减重;二是复合材料高效承载结构构型优化设计,即通过复合材料优势承载能力与结构传力路径的优化配置实现结构减重;三是复合材料复杂结构整体成型,即通过摒弃连接赘重实现结构减重。并给出了实现上述三种结构轻量化方法的技术途径。 展开更多

关键词 纤维增强聚合物复合材料 结构设计 轻量化 力学性能 制备技术

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长玻纤增强聚合物注塑充填行为和纤维取向模拟 被引量：7

17

作者 熊爱华 柳和生 +3 位作者 黄益宾 余忠 章凯 蔡金平 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期110-114,共5页

与短纤维增强聚合物复合材料相比,长纤维增强聚合物复合材料具有良好的性能,但影响其注塑制品性能的工艺因素较多且复杂。文中以GB/T1447-2005标准拉伸试样为例,采用3D模拟技术对长纤维增强聚合物复合材料的注塑成型充填过程进行模拟,... 与短纤维增强聚合物复合材料相比,长纤维增强聚合物复合材料具有良好的性能,但影响其注塑制品性能的工艺因素较多且复杂。文中以GB/T1447-2005标准拉伸试样为例,采用3D模拟技术对长纤维增强聚合物复合材料的注塑成型充填过程进行模拟,并采用各项异性旋转扩散-诱导应变闭合模型对长纤维的纤维取向进行数值分析,研究结果表明:(1)3D模拟技术能有效表征长纤维增强聚合物复合材料注塑成型的充填流动过程;(2)拉伸试样中纤维取向分布呈现明显的表层-芯层-表层的结构,且表层区域的纤维取向程度明显高于芯层纤维的取向。 展开更多

关键词 长纤维增强聚合物复合材料 充填行为 纤维取向 3D模拟

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民机复合材料结构研发技术 被引量：7

18

作者 杨乃宾 梁伟 《航空制造技术》 2009年第25期108-112,共5页

民机复合材料结构技术研发,从20世纪60年代末高强碳纤维商品化供货算起,至今已有40年。复合材料(纤维增强聚合物基复合材料)在大型民机机体结构上大量应用是现代大型民机的显著特点之一。

关键词 复合材料结构 研发技术 民机 纤维增强聚合物基复合材料 结构技术 机体结构 商品化 碳纤维

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高宽比效应对厚壁复合材料固化过程的影响:Ⅰ.数值模拟(英文)

19

作者 吴旺青 Florian Klunker +3 位作者 David Christian Berg 朱丹 Gerhard Ziegmann 蒋炳炎 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期368-377,382,共11页

纤维增强聚合物基复合材料(FRP)面临制造厚度为10mm以上的零件的技术挑战。这是因为零件体积与表面积比的增大以及纤维与树脂的较低的热导率,使得树脂固化过程中产生的大量的热量无法及时散去。随着零件的厚度增加,树脂温度会因为反应... 纤维增强聚合物基复合材料(FRP)面临制造厚度为10mm以上的零件的技术挑战。这是因为零件体积与表面积比的增大以及纤维与树脂的较低的热导率,使得树脂固化过程中产生的大量的热量无法及时散去。随着零件的厚度增加,树脂温度会因为反应热的增加而超过其降解温度。因而,本文着眼于厚壁复合材料零件的高宽比效应对单组分树脂系统RTM6在制造商推荐的固化周期(MRCC)下的最大成型厚度及其固化模式的影响。RTM6是特别为航空业树脂传递塑模(RTM)工艺开发的树脂系统。首先通过差示扫描量热仪(DSC)和参数拟合确定RTM6的固化动力学参数,然后采用有限元法进行模拟分析零件最大成型厚度和固化前沿的扩展过程并与文献结果相比较。结果表明,高宽比对厚壁复合材料零件的最大成型厚度和固化前沿扩展模式均有显著影响。零件最大成型厚度与文献结果的吻合度误差范围为1～7%。相同零件厚度下,随着高宽比的增加,会产生胶凝顺序"由外至内"和"由内至外"两种截然相反的固化前沿扩展模式。通过用户自定义固化周期(UDCC),可以实现将固化前沿扩展模式"由外至内"优化为"由内至外"。综上所述,纤维增强厚壁复合材料零件设计制造过程中,零件的高宽比是一个必须考虑的重要因素。 展开更多

关键词 厚壁复合材料 固化动力学 高宽比 纤维加强聚合物基复合材料 树脂传递模塑

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基于FRP-PCM加固的既有病害隧道加固性能评价 被引量：1

20

作者 许振玉 张学朋 +3 位作者 李宁博 蒋宇静 陈红宾 刘林胜 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第5期186-194,共9页

为提高隧道工程安全运维能力,通过截面极限承载力,实现纤维增强聚合物水泥砂浆基复合材料(FRP-PCM)补强加固既有病害隧道性能的量化评价和选型的量化设计。基于有限差分原理建立隧道损伤模型,开展FRP-PCM补强病害隧道稳定性分析数值试验... 为提高隧道工程安全运维能力,通过截面极限承载力,实现纤维增强聚合物水泥砂浆基复合材料(FRP-PCM)补强加固既有病害隧道性能的量化评价和选型的量化设计。基于有限差分原理建立隧道损伤模型,开展FRP-PCM补强病害隧道稳定性分析数值试验,根据相关规范作出截面极限承载力曲线(又称M-N曲线)综合评判隧道安全情况,同时,提出M-N曲线风险系数α,实现加固效果的定量化评价,并与工程规范相结合建立FRP型号的设计选型方案。结果表明:衬砌拱顶产生空洞时,通过M-N曲线判断拱顶部位和拱肩部位较危险。当围岩质量越差、衬砌混凝土劣化程度越高、松动压力高度越大时,FRP-PCM方法加固性能越显著;在劣化程度80%、围岩等级V级、松动压力高度19.2 m(2D)的工况条件下,经过不同型号FRP补强后能使衬砌M-N曲线风险系数降低23%~32%,较大提升衬砌的安全性能。基于M-N曲线风险系数,可根据围岩等级、松动压力高度、衬砌损伤情况等因素选择最优FRP型号进行补强加固。 展开更多

关键词 既有病害隧道 纤维增强聚合物水泥砂浆基复合材料(FRP-PCM) 加固性能 M-N曲线 衬砌病害

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