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具有结构健康监测功能的纤维增强聚合物基复合材料的研究现状
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作者 杜厚义 赫玉欣 +4 位作者 黄烈然 高子昂 张瑞麟 刘虎 刘春太 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期9-14,共6页
纤维增强聚合物基复合材料以其优异的力学性能在许多行业中得到了广泛的应用。但由于纤维增强聚合物基复合材料本身的结构特点,以及所处环境和荷载情况的复杂性,对其整体性和耐久性进行分析比较困难。采用结构健康监测(SHM)技术对复合... 纤维增强聚合物基复合材料以其优异的力学性能在许多行业中得到了广泛的应用。但由于纤维增强聚合物基复合材料本身的结构特点,以及所处环境和荷载情况的复杂性,对其整体性和耐久性进行分析比较困难。采用结构健康监测(SHM)技术对复合材料的结构状况进行监测,提高了复合材料结构的安全性和可靠性,在许多行业得到了广泛的应用。综述了基于电阻传感的纤维增强聚合物基复合材料的SHM方式及其应用,并对纤维增强聚合物基复合材料SHM的发展进行了展望。 展开更多
关键词 纤维增强 聚合物复合材料 结构健康监测 应用
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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展 被引量:1
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作者 商剑钊 吴小飞 +5 位作者 曹晔洁 吕云蕾 李精鑫 王晶 董宁 刘永胜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期15-27,共13页
连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺... 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状,总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状,围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述,提出了低成本制备工艺的未来研究方向,如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体,可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷基复合材料 制备工艺 低成本 反应熔渗 纳米浆料浸渗瞬时共晶
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连续纤维增强复合材料增材制造在航空复合材料及构件研制中的应用与展望
3
作者 樊洁 王俊涛 +3 位作者 冯冰 闫敏 王春艳 范燕生 《航空制造技术》 北大核心 2025年第7期64-82,共19页
连续纤维增强复合材料增材制造作为近年来发展迅猛的一种关键先进技术,对航空复合材料及构件的研制产生深刻影响。本文介绍了连续纤维增材制造的基本概念和概况,具体阐述了连续纤维增强复合材料增材制造在国内外航空领域的研究和应用进... 连续纤维增强复合材料增材制造作为近年来发展迅猛的一种关键先进技术,对航空复合材料及构件的研制产生深刻影响。本文介绍了连续纤维增材制造的基本概念和概况,具体阐述了连续纤维增强复合材料增材制造在国内外航空领域的研究和应用进展。结合航空领域的应用需求,围绕材料、设计、制造等不同方面论述了提高连续纤维增材制造复合材料力学性能的手段,详细分析了数字仿真技术在连续纤维增材制造的设计、工艺和力学性能模拟等方面的研究现状,总结了连续纤维增材制造的技术发展趋势。最后,讨论了连续纤维复合材料增材制造对航空复合材料及构件研制产生的影响,从而为复合材料构件研制和航空应用提供重要支持。 展开更多
关键词 航空复合材料 构件研制 连续纤维增强复合材料增材制造 应用及展望
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连续纤维增强复合材料结构多尺度拓扑优化设计
4
作者 叶红玲 董永佳 +1 位作者 肖扬 王伟伟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期851-856,878,共7页
连续纤维增强复合材料具有重量轻、比强度和比模量高的特点,日益受到航空航天等高端装备制造领域的青睐,同时连续纤维3D打印技术的发展使具有复杂几何构型和纤维分布的复合材料结构制造成为可能。为发挥复合材料多尺度的可设计性及获得... 连续纤维增强复合材料具有重量轻、比强度和比模量高的特点,日益受到航空航天等高端装备制造领域的青睐,同时连续纤维3D打印技术的发展使具有复杂几何构型和纤维分布的复合材料结构制造成为可能。为发挥复合材料多尺度的可设计性及获得更好的结构性能,本文基于独立连续拓扑变量提出了一种连续纤维复合材料结构多尺度拓扑优化方法。该方法引入基于主应力的纤维方向插值策略,解决纤维取向优化过程中易陷入局部最优的问题,实现连续纤维复合材料结构宏观拓扑、微观纤维方向和纤维疏密的并行优化设计。采用移动渐近算法(MMA)进行优化求解,数值算例证明了提出方法的有效性和稳定性,对连续纤维复合材料结构设计和路径规划具有指导意义。 展开更多
关键词 连续纤维增强复合材料 拓扑优化 多尺度优化 主应力方向
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连续纤维增强高孔隙复合材料的抗侵彻性能研究 被引量:1
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作者 王洋 李广滨 +3 位作者 王桂吉 唐恩凌 高国文 彭辉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期19-35,共17页
为开展连续纤维增强高孔隙复合材料的侵彻防护性能,首先,用二级轻气炮发射Q235钢质弹丸,对连续纤维增强高孔隙复合材料开展弹道侵彻实验,计算了弹道极限,归纳和分析了其损伤的形态和模式,并将这种复合材料的侵彻防护性能与其他材料进行... 为开展连续纤维增强高孔隙复合材料的侵彻防护性能,首先,用二级轻气炮发射Q235钢质弹丸,对连续纤维增强高孔隙复合材料开展弹道侵彻实验,计算了弹道极限,归纳和分析了其损伤的形态和模式,并将这种复合材料的侵彻防护性能与其他材料进行了比较;然后,对弹道侵彻连续纤维增强高孔隙复合材料进行了数值模拟,比较了剩余速度、损伤的形态和范围,模拟结果与实验结果吻合较好;进而通过观察有限元模拟的弹孔形态、应力分布和损伤分布等方式,对侵彻过程的损伤机理进行了分析。研究结果可为复合材料在防热、冲击防护与承受外载荷等多功能一体化的应用提供参考依据。 展开更多
关键词 连续纤维增强复合材料 弹道极限 侵彻防护性能 损伤机理 能量转化
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纤维增强聚合物基复合材料低速冲击研究进展 被引量:22
6
作者 董慧民 安学锋 +3 位作者 益小苏 闫丽 苏正涛 包建文 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期89-100,共12页
综述了连续纤维增强聚合物基复合材料的低速冲击响应研究进展。讨论了测试方法及相关影响参数,例如冲头的形状、冲击速率对复合材料冲击的影响;介绍了冲击损伤的类型,进一步描述了层压板结构参数(如层合板厚度,铺层和缝纫)、复合材料组... 综述了连续纤维增强聚合物基复合材料的低速冲击响应研究进展。讨论了测试方法及相关影响参数,例如冲头的形状、冲击速率对复合材料冲击的影响;介绍了冲击损伤的类型,进一步描述了层压板结构参数(如层合板厚度,铺层和缝纫)、复合材料组分材料性能(如纤维,树脂和纤维/树脂界面)以及预应力、环境条件等的影响;提出了纤维增强聚合物基复合材料冲击响应研究今后的发展方向。 展开更多
关键词 复合材料 纤维增强聚合物 冲击损伤 动态冲击 失效模式
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连续纤维增强热塑性复合材料增材制造现状及应用前瞻
7
作者 葛增如 刘建光 +1 位作者 彭俊阳 张嘉振 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第20期148-161,共14页
连续纤维增强聚合物复合材料(CFRPCs)具有重量轻、比强度高、模量高等优点,已广泛应用于航空航天领域。但是CFRPs的制造成本一直居高不下,增材制造技术的出现为复杂复合材料结构的设计和高性能、低成本制造开辟了新的方向。综述了CFRPC... 连续纤维增强聚合物复合材料(CFRPCs)具有重量轻、比强度高、模量高等优点,已广泛应用于航空航天领域。但是CFRPs的制造成本一直居高不下,增材制造技术的出现为复杂复合材料结构的设计和高性能、低成本制造开辟了新的方向。综述了CFRPCs的增材制造技术带来的设计变革、材料体系、工艺进展,并剖析了挤出成型增材制造CFRPCs的性能缺陷,通过相关文献进一步分析了挤出成型增材制造工艺、组织和性能三者之间的影响关系,对提高增材制造CFRPCs的性能提供了参考方向。此外,还对增材制造CFRPCs的典型应用和未来前景进行了总结,增材制造技术将为推动复合材料在航空航天领域的应用持续发挥重要作用。 展开更多
关键词 增材制造(AM) 材料挤出 连续纤维增强聚合物复合材料(cfrpcs) 工艺–组织–性能 航空航天
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聚合物基天然植物纤维增强复合材料研究进展 被引量:12
8
作者 盛旭敏 李又兵 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1-3,共3页
综述了近几年来国内外在聚合物基天然植物纤维增强复合材料领域的最新研究进展,介绍了聚合物基天然植物纤维增强复合材料的增强纤维种类、树脂基体种类以及其他因素对复合材料性能的影响,并展望了这类复合材料的发展及应用前景。
关键词 聚合物 天然纤维 植物纤维 增强 复合材料
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纤维增强聚合物基复合材料界面问题的研究现状与前景 被引量:9
9
作者 郭明波 古宏晨 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期60-62,共3页
纤维增强聚合物基复合材料是一类性能优越、应用广泛的结构材料,制约其发展的基本问题是界面问题。总结了近10年来在纤维增强聚合物基复合材料界面研究中存在的局限和问题,并对其研究前景和发展方向进行了分析和预测。
关键词 复合材料界面 研究前景 性能 结构材料 纤维增强聚合物
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纤维增强聚合物基复合材料的回收与再资源化 被引量:2
10
作者 刘洪涛 周彦豪 +1 位作者 叶舒展 刘晓洪 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第9期54-56,共3页
综述了纤维增强聚合物与纤维材料的分离、回收和再资源化方法,并作简明展望。
关键词 再资源化 回收 纤维增强聚合物 纤维材料 复合材料
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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
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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 纤维增强聚合物复合材料 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
12
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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纤维增强地聚合物复合材料研究综述 被引量:3
13
作者 姜天华 胡宇成 张秀成 《水利与建筑工程学报》 2022年第6期123-133,共11页
地聚物(Geopolymer)因具有低能耗、低碳排放量等特点是一种新型化学激发胶凝材料,符合绿色可持续发展理念。但当受到弯曲和拉伸应力时,地聚物和水泥一样呈现脆性特征,两者都需要纤维加固来控制裂纹扩展以及增强韧性。纤维可以显著提升... 地聚物(Geopolymer)因具有低能耗、低碳排放量等特点是一种新型化学激发胶凝材料,符合绿色可持续发展理念。但当受到弯曲和拉伸应力时,地聚物和水泥一样呈现脆性特征,两者都需要纤维加固来控制裂纹扩展以及增强韧性。纤维可以显著提升地质聚合物各方面的工作性能,通过总结国内外关于纤维增强地聚合物复合材料(FRGC)的论文,对比各种类型的纤维增强材料的优缺点,分析纤维在FRGC的物理性能、能量吸收和耐高温性能等方面的影响。可以明显看出,每种FRGC都存在各自最佳的纤维掺入量,不同种类的纤维类型对FRGC力学性能和机械性能增强效果各异,可为进一步研究其性能及应用提供参考。 展开更多
关键词 纤维增强聚合物复合材料(FRGC) 地聚物脆性特征 物理性能 能量吸收
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聚合物乳液在制备纤维增强树脂复合材料中的应用
14
作者 易长海 秦少雄 +1 位作者 许家瑞 曾汉民 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期86-89,共4页
采用聚合物乳液作粘结剂 ,利用水悬浮法成功地制备了 GF/ PVC复合材料 ,根据该工艺特点 ,优选了部分聚合物乳液粘结剂 。
关键词 聚合物乳液 水悬浮 粘结 性能 纤维增强树脂复合材料 应用
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钢纤维增强聚合物水泥基复合材料界面特性
15
作者 吴少鹏 胡曙光 南策文 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 2000年第z2期961-964,共4页
采用聚丙烯酸酯乳液(PAE)、苯乙烯-丙烯酸共聚乳液(SA)、聚乙烯醇缩甲醛水溶液(PVFO)对钢纤维增强水泥基复合材料进行改性,发现聚合物提高了复合材料的宏观性能如抗弯强度、韧性,对纤维与水泥基体界面粘结强度有很大程度的提高.红外光... 采用聚丙烯酸酯乳液(PAE)、苯乙烯-丙烯酸共聚乳液(SA)、聚乙烯醇缩甲醛水溶液(PVFO)对钢纤维增强水泥基复合材料进行改性,发现聚合物提高了复合材料的宏观性能如抗弯强度、韧性,对纤维与水泥基体界面粘结强度有很大程度的提高.红外光谱分析表明,聚合物加入使其活性官能团与水泥或集料间发生化学键合,DSC放热曲线表明,加入聚合物后混合物的放热峰值提高,验证了红外光谱的结果.通过聚合物与水泥石之间的化学键合强化了钢纤维与水泥基体间的界面层,形成强度、韧性很好的具有"互穿网络"的钢纤维增强复合材料. 展开更多
关键词 纤维增强水泥基复合材料 聚合物 界面 化学键合 互穿网络
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连续纤维增强陶瓷基复合材料概述 被引量:38
16
作者 何新波 杨辉 +1 位作者 张长瑞 周新贵 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第2期273-278,262,共7页
八十年代以来 ,连续纤维增强陶瓷基复合材料以其优异的性能特别是高韧性 ,得到世界各国的极大关注和高度重视 ,并取得令人瞩目的发展。纤维增强陶瓷基复合材料已开始在航空、航天、国防等领域得到应用。本文从复合材料的增韧机制、制备... 八十年代以来 ,连续纤维增强陶瓷基复合材料以其优异的性能特别是高韧性 ,得到世界各国的极大关注和高度重视 ,并取得令人瞩目的发展。纤维增强陶瓷基复合材料已开始在航空、航天、国防等领域得到应用。本文从复合材料的增韧机制、制备方法。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷基复合材料 性能 增韧机制 制备 界面特性 界面改性
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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
17
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 先驱体转化法 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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连续纤维增强陶瓷基复合材料国外应用研究进展 被引量:16
18
作者 马彦 马青松 陈朝辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第F05期401-404,共4页
连续纤维增强陶瓷基复合材料(CFRCMCs)因具有高比强、高比模、高可靠性、耐高温等优异性能,已成为航空航天、军事、能源等领域理想的高温结构材料。主要介绍了国外CFRCMCs在热防护系统、火箭发动机和超燃冲压发动机上应用的研究进展。
关键词 连续纤维增强陶瓷基复合材料 热防护系统 推力室 发动机 应用研究
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连续纤维增强陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用 被引量:11
19
作者 邹世钦 张长瑞 +1 位作者 周新贵 曹英斌 《航空发动机》 2005年第3期55-58,共4页
阐述了连续纤维增强陶瓷(SiC)基复合材料的优势与存在的问题,重点介绍了国内外对与其相关的增强纤维、构件制备工艺、构件制备的研究进展。
关键词 连续纤维增强SiC 陶瓷基复合材料 航空发动机 连续纤维增强陶瓷基复合材料 应用 制备工艺 增强纤维 国内外 构件
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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:3
20
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 纤维增强聚合物复合材料 雷电环境 损伤机制 影响因素 剩余强度
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