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高温处理对中密度针刺C/C复合材料性能的影响 被引量：4
1
作者 白侠 韩媚 +3 位作者 嵇阿琳 王富强 程文 党玉瑛 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期54-58,共5页
针对C/C复合材料脆性问题,对密度为1.60g/cm3的碳布叠层针刺C/C复合材料进行了1800、2 000、2 200和2 500℃的高温处理,研究了不同热处理温度对C/C复合材料微晶结构、力学和抗热震等性能的影响。结果表明,高温处理使针刺C/C复合材料的... 针对C/C复合材料脆性问题,对密度为1.60g/cm3的碳布叠层针刺C/C复合材料进行了1800、2 000、2 200和2 500℃的高温处理,研究了不同热处理温度对C/C复合材料微晶结构、力学和抗热震等性能的影响。结果表明,高温处理使针刺C/C复合材料的层间剪切和面内拉伸强度出现不同程度的降低,但材料的断裂伸长率和抗热震性能得到大幅度提高。其中,1 800℃高温处理后的C/C复合材料具有优异的力学和抗热震性能。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 高温处理 层间性能 拉伸性能 抗热震性能
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一种新型滑撬用针刺C/C复合材料制备与性能研究 被引量：2
2
作者 苏红 姚冬梅 +2 位作者 闫联生 李崇俊 赵景鹏 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期463-466,共4页
研制一种新型滑撬用低成本“铺层-针刺”C/C复合材料,分析了其力学性能、热学性能和微观结构,并与现有国外滑撬用C/C复合材料进行了比较。结果表明,研制的C/C复合材料的力学性能、热性能优良,其层间剪切强度、压缩强度和冲击强度分别达... 研制一种新型滑撬用低成本“铺层-针刺”C/C复合材料,分析了其力学性能、热学性能和微观结构,并与现有国外滑撬用C/C复合材料进行了比较。结果表明,研制的C/C复合材料的力学性能、热性能优良,其层间剪切强度、压缩强度和冲击强度分别达到26.98 MPa、255.8 MPa和361.06 J/m,与国外同类材料相比,分别高96.4%、80.1%和262.2%,热导率提高约50%,线胀系数降低约60%以上,有效提高了抗热震性能和高温工作的可靠性。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 滑撬 微观结构 力学性能 热学性能
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针刺C/C复合材料高温力学性能试验及本构关系（英文） 被引量：3
3
作者 林志远 邢会华 +1 位作者 侯晓 王立武 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期98-104,共7页
为研究针刺C/C复合材料高温下力学性能,通过C/C材料试件不同温度下的拉伸、压缩及剪切性能试验,观察试件在高温和外载荷作用下的破坏模式,获得了材料不同温度下的应力-应变曲线。基于对Jones-Nelson-Morgan模型改进并引入温度系数,建立... 为研究针刺C/C复合材料高温下力学性能,通过C/C材料试件不同温度下的拉伸、压缩及剪切性能试验,观察试件在高温和外载荷作用下的破坏模式,获得了材料不同温度下的应力-应变曲线。基于对Jones-Nelson-Morgan模型改进并引入温度系数,建立了C/C复合材料高温本构关系模型,并与试验结果进行了对比。结果表明,在温度≤1800℃,针刺C/C材料为线弹性本构关系,C/C材料拉伸、压缩及剪切强度均随温度的升高呈先升高、后降低趋势,在温度≥1600℃后,强度逐渐降低;建立的高温本构模型计算结果与试验结果吻合较好; C/C材料整体表现为脆性破坏,拉伸破坏纤维拔出尺寸较短,压缩破坏断口呈现45°豁口。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 高温力学性能 本构关系 破坏模式
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针刺C/C复合材料剪切性能 被引量：5
4
作者 孙岩 刘勇琼 廖英强 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期91-95,共5页
利用V形开口梁(Iosipescu)实验对一种新型针刺准三维C/C复合材料面内剪切性能及层间剪切性能进行了测试分析;获得了离散性较小的剪切强度与剪切模量值,以及有效地破坏模式;同时用有限元方法分析了层间剪切试样中的应力分布状态。结果表... 利用V形开口梁(Iosipescu)实验对一种新型针刺准三维C/C复合材料面内剪切性能及层间剪切性能进行了测试分析;获得了离散性较小的剪切强度与剪切模量值,以及有效地破坏模式;同时用有限元方法分析了层间剪切试样中的应力分布状态。结果表明,试样缺口根部处应力集中引起试样过早破坏,人为引入缺陷后,可以得到较均匀的剪应力场。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 V形开口梁剪切实验 面内剪切 层间剪切
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针刺C/C复合材料结构-工艺-性能一体化软件平台 被引量：3
5
作者 成博 弓站朋 +3 位作者 邓俊楷 白侠 李艳 张承双 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期807-814,共8页
针刺C/C复合材料的纤维排布方式和针刺工艺对其性能具有重要影响,结合材料信息学开发了一套基于Web界面的针刺C/C复合材料结构-工艺-性能一体化软件平台,包含材料数据库和机器学习模型两个模块。将实验、工业生产或数值模拟得到的“结构... 针刺C/C复合材料的纤维排布方式和针刺工艺对其性能具有重要影响,结合材料信息学开发了一套基于Web界面的针刺C/C复合材料结构-工艺-性能一体化软件平台,包含材料数据库和机器学习模型两个模块。将实验、工业生产或数值模拟得到的“结构-工艺-性能”的材料数据存入到已开发的数据库模块中进行有效存储和管理,并利用这些数据,基于神经网络回归算法训练机器学习模型,建立结构-工艺-性能之间的映射关系。针对目前实验数据昂贵且稀缺,采用高通量有限元数值模拟得到针刺C/C复合材料结构-工艺-性能(有效弹性力学参数)的材料参数数据,训练了预测力学性能的机器学习模型,并部署在软件平台中;通过Web用户界面调用机器学习模型,对特定结构和工艺参数条件下的针刺C/C复合材料的有效弹性力学参数进行预测。结果表明,预测值相对误差小于2%,验证了软件平台的功能和用途。利用这一软件平台,有望进一步基于实验数据和对应的机器学习模型对针刺C/C复合材料性能进行预测,从而为设计和优化针刺C/C复合材料的结构参数和工艺参数提供理论指导。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 材料信息学 软件平台 机器学习
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环状针刺C/C复合材料的压缩性能及破坏机理 被引量：2
6
作者 孙岩 刘勇琼 廖英强 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期73-76,共4页
以碳纤维针刺毡为预制体,采用CVI致密工艺制作准三维C/C薄壁回转体,具有各向异性的力学性能。本文主要对三个主方向的材料压缩性能及破坏机理进行了研究讨论。结果表明:轴向压缩与环向压缩性能相似具有较高的压缩模量。材料的径向压缩... 以碳纤维针刺毡为预制体,采用CVI致密工艺制作准三维C/C薄壁回转体,具有各向异性的力学性能。本文主要对三个主方向的材料压缩性能及破坏机理进行了研究讨论。结果表明:轴向压缩与环向压缩性能相似具有较高的压缩模量。材料的径向压缩表现为假塑性断裂行为,在材料的断裂面上具有大量纤维及基体碎屑,材料发生剪切破坏及基体压溃破坏。材料的轴向压缩与环向压缩表现为脆性断裂行为,材料主要以分层劈裂方式破坏。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 压缩性能 破坏机理
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基于ABAQUS的针刺C/C复合材料薄壁锥形件力学仿真平台研究与开发 被引量：2
7
作者 程坤 刘文台 +3 位作者 周何乐子 白侠 廖敦明 周华民 《工具技术》 北大核心 2023年第6期93-98,共6页
由于针刺C/C复合材料薄壁件锥形体特殊的纤维铺设工艺,针刺过程中锥形体不同位置处的纤维铺设角度和纤维密度会随圆锥截面半径变化,使得锥形件各处的纤维铺层结构发生改变,导致锥形件整个区域的材料属性不均匀。本文基于ABAQUS软件二次... 由于针刺C/C复合材料薄壁件锥形体特殊的纤维铺设工艺,针刺过程中锥形体不同位置处的纤维铺设角度和纤维密度会随圆锥截面半径变化,使得锥形件各处的纤维铺层结构发生改变,导致锥形件整个区域的材料属性不均匀。本文基于ABAQUS软件二次开发,通过Python脚本程序计算锥形件不同区域的相关材料参数,完成对模型材料属性和方向的赋予。另外通过Qt软件建立可视化界面,实现对锥形件的参数化建模。通过改变长程连续纤维的初始铺设角度,研究在加压和拉伸载荷作用下纤维角度变化对锥形体应力分布的影响。实验结果发现,随着纤维初始铺设角度的增大,在内部加压载荷作用下,锥形件大端在环向上所受到的拉应力呈下降的趋势;在拉伸载荷作用下,锥形件在轴向方向上受到很大的拉应力并呈现先上升后下降的趋势。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 ABAQUS PYTHON QT
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针刺C/C复合材料高温力学性能 被引量：3
8
作者 郑伟 林志远 +2 位作者 刘芹 李耿 侯晓 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2017年第6期43-45,共3页
文摘采用材料超高温力学性能设备及高温应变测试系统,对针刺C/C复合材料拉伸、压缩性能进行了研究。结果表明:针刺C/C复合材料具有明显的拉、压双模量特性,拉、压模量均随着温度的升高而线性下降,且拉伸模量下降更快;针刺C/C复合材料拉... 文摘采用材料超高温力学性能设备及高温应变测试系统,对针刺C/C复合材料拉伸、压缩性能进行了研究。结果表明:针刺C/C复合材料具有明显的拉、压双模量特性,拉、压模量均随着温度的升高而线性下降,且拉伸模量下降更快;针刺C/C复合材料拉伸、压缩强度均随温度升高而先升高后降低,1 600℃时拉伸强度达到最大值,1 200℃时压缩强度达到最大值;其拉伸破坏为脆性断裂,断口呈现45°豁口;其压缩破坏为典型剪应力引起的压缩失效,破坏面倾角为40°~50°。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 高温 拉伸 压缩
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一种针刺C/C复合材料-40Cr配副的摩擦学性能 被引量：1
9
作者 吴坤尧 王妍 +1 位作者 曹凤香 孙乐 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期92-97,共6页
采用MMUD-10B型摩擦磨损试验机分别在干摩擦和水润滑两种不同环境下,固定转速为100 r/min,在不同载荷下(70、150和230 N)对摩擦配副C/C-40Cr进行摩擦学性能对比分析及表征。利用奥林巴斯GX51金相显微镜观察试样表面的磨痕、采用JJ324BC... 采用MMUD-10B型摩擦磨损试验机分别在干摩擦和水润滑两种不同环境下,固定转速为100 r/min,在不同载荷下(70、150和230 N)对摩擦配副C/C-40Cr进行摩擦学性能对比分析及表征。利用奥林巴斯GX51金相显微镜观察试样表面的磨痕、采用JJ324BC型的电子天平表征每次实验的磨损量、使用JSM-6510A型扫描电子显微镜(带有EDS能谱仪)观察磨屑的形貌及各元素的原子比。结果表明:在干摩擦中,试样的摩擦因数较大,在0.046~0.070波动,磨损量较少,且摩擦因数与磨损量随着载荷的增加而增加;在水润滑摩擦情况下,摩擦因数变化范围较小,在0.037~0.052,但磨损量较大。干摩擦和水润滑条件下的摩擦因数和磨损量与载荷的大小呈正相关趋势。此外磨屑中稳定存在碳纤维和片层状的40Cr,磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损共同作用。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 40cr 干摩擦 水润滑摩擦
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针刺C/C圆筒构件内/外压试验与仿真研究 被引量：1
10
作者 韩学群 刘芹 +1 位作者 李耿 郑伟 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期37-41,共5页
根据某扩张段采用的针刺C/C复合材料制备圆筒构件试验件,设计外压和内压试验工装,对其开展内外压试验研究,总结结构应力分布规律,并与有限元仿真结果进行对比,仿真结果与试验结果一致性较好,获得了准确高精度3D圆筒构件水压仿真计算模... 根据某扩张段采用的针刺C/C复合材料制备圆筒构件试验件,设计外压和内压试验工装,对其开展内外压试验研究,总结结构应力分布规律,并与有限元仿真结果进行对比,仿真结果与试验结果一致性较好,获得了准确高精度3D圆筒构件水压仿真计算模型。试验及仿真结果对于改进固体火箭发动机针刺C/C复合材料喷管扩张段结构设计,修正材料本构模型参数,预估结构安全裕度有着重要的参考价值。 展开更多
关键词 针刺c/c复合材料 圆筒构件 内压 外压 水压试验
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