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钨纤维增强金属玻璃复合材料的长杆弹斜侵彻/穿甲性能
1
作者 章浪 赵丰鹏 +2 位作者 张钰忠 邓勇军 李继承 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第3期105-119,共15页
基于钨纤维和金属玻璃基体的实际分布特性,建立复合材料弹体的细观有限元几何模型,采用修正的热力耦合本构模型来描述金属玻璃基体的高强度和高剪切敏感性,结合相关的斜侵彻/穿甲试验,开展复合材料长杆弹斜侵彻/穿甲钢靶的三维有限元模... 基于钨纤维和金属玻璃基体的实际分布特性,建立复合材料弹体的细观有限元几何模型,采用修正的热力耦合本构模型来描述金属玻璃基体的高强度和高剪切敏感性,结合相关的斜侵彻/穿甲试验,开展复合材料长杆弹斜侵彻/穿甲钢靶的三维有限元模拟,与钨合金弹进行对比分析,讨论弹靶变形和破坏特征,分析了撞击倾角、撞击速度等因素对复合材料弹体侵彻/穿甲“自锐”行为以及弹道特征的影响。结果表明,在斜侵彻/穿甲条件下,由于弹体头部受力的非对称特征,弹头逐渐锐化为非对称的尖头构型,同时弹道偏转,复合材料弹体的“自锐”性能以及侵彻/穿甲能力下降。撞击速度对斜侵彻/穿甲条件下弹体的“自锐”特征及弹道行为有显著影响,低速撞击条件下,撞击倾角越大,弹体侵彻性能越弱;当倾角增大到50°时,撞击速度小于900m/s的弹体均难以有效侵彻靶板;倾角进一步增大时,弹体容易跳飞。 展开更多
关键词 钨纤维增强金属玻璃复合材料 斜侵彻 穿甲 自锐 弹道特征 有限元模拟
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钨纤维增强金属玻璃复合材料弹穿甲钢靶的实验研究 被引量：21
2
作者 陈小伟 李继承 +1 位作者 张方举 陈刚 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期346-354,共9页
为具体研究钨纤维增强金属玻璃复合材料的力学特性及其穿甲自锐特征,开展了相应的准静态和动态力学实验,并用火炮开展了复合材料弹体撞击钢靶的穿甲实验,同时利用金相分析对材料失效模式进行了较系统的识别和分类,并同静动态实验数据进... 为具体研究钨纤维增强金属玻璃复合材料的力学特性及其穿甲自锐特征,开展了相应的准静态和动态力学实验,并用火炮开展了复合材料弹体撞击钢靶的穿甲实验,同时利用金相分析对材料失效模式进行了较系统的识别和分类,并同静动态实验数据进行比较分析,最后开展了材料自锐剪切失效的机理讨论。实验获得了复合材料的静动态力学特性及其自锐穿甲的形貌,相关分析显示,材料的变形具有明显的应变率效应,在复合材料弹体侵彻/穿甲过程中,弹体的破坏方式主要表现为局域化的剪切变形和断裂,并呈现出4种自锐剪切失效模式,增强钨纤维也表现出3类失效破坏模式。 展开更多
关键词 爆炸力学 自锐穿甲 剪切失效 钨纤维增强金属玻璃复合材料
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PCD刀具车削玻璃纤维增强复合材料的切削力研究
3
作者 韩剑平 黄树涛 +3 位作者 葛亮 施华 于晓琳 许立福 《工具技术》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
研究了PCD刀具车削玻璃纤维增强复合材料时切削用量对切削力的影响规律,并通过正交试验建立了切削力经验公式。研究结果表明:主切削力随切削速度的变化较小,切削合力和径向力随切削速度的增大而减小,轴向力总体随切削速度的增大而减小;... 研究了PCD刀具车削玻璃纤维增强复合材料时切削用量对切削力的影响规律,并通过正交试验建立了切削力经验公式。研究结果表明:主切削力随切削速度的变化较小,切削合力和径向力随切削速度的增大而减小,轴向力总体随切削速度的增大而减小;在进给量大于0.1 mm/r时,主切削力和切削合力随进给量的增大而增大,轴向力和径向力随进给量的变化较小;在进给量为0.05 mm/r时,由于刀刃刃口的挤压作用,使得各切削分力均较大;各切削分力和切削合力随背吃刀量的增大而增大,但在背吃刀量大于0.6 mm时,轴向力和径向力随背吃刀量的变化很小;所建立的切削力经验公式与实验结果具有较高的拟合度。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强复合材料 切削用量 切削力 PCD刀具
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单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料成型极限试验研究
4
作者 亓昌 武鹏程 +1 位作者 盈亮 杨姝 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期46-53,共8页
本研究探讨了单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料的成型极限,旨在为玻璃纤维增强树脂基复合材料层板的工艺设计和失效行为预测提供参考。首先,采用连续玻璃纤维增强聚酰胺6单向带,按照[0/90]4的铺层方式,通过热模压制备厚度为1.80 mm... 本研究探讨了单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料的成型极限,旨在为玻璃纤维增强树脂基复合材料层板的工艺设计和失效行为预测提供参考。首先,采用连续玻璃纤维增强聚酰胺6单向带,按照[0/90]4的铺层方式,通过热模压制备厚度为1.80 mm的GFRP层板;其次,基于Nakajima成型极限试验,对比了钟形试样与改型缺口试样的失效形式;最后,确定了适用于GFRP层板成型极限研究的试样,并通过构建成型极限曲线表征了其成型性能。试验结果表明:随着试样宽度的增加,受力状态和变形模式由单轴拉伸向双轴拉伸转变;试样表现出三种典型的失效模式,包括纤维拉伸断裂、纤维拔出断裂以及弯曲剪切耦合断裂;试样呈现脆性断裂特征,且在断裂前未出现颈缩现象,需通过散点分布构建成型极限曲线;与传统钟形试样相比,缺口试样更适用于纤维增强复合材料的成型极限试验研究。 展开更多
关键词 单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料 Nakajima试验 成型极限曲线 试样改型 失效模式
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颗粒/短纤维增强铝镁合金金属基复合材料温度相关性屈服强度理论预测模型
5
作者 贺屹 董攀 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第5期756-761,共6页
颗粒/短纤维增强金属基复合材料在航空航天等领域应用时常遭受不同的温度环境,鉴于其屈服强度直接关系到部件的安全性,合理表征和预测其温度相关性屈服强度成为研究的重点。针对颗粒/短纤维增强铝镁合金金属基复合材料,结合修正的剪切... 颗粒/短纤维增强金属基复合材料在航空航天等领域应用时常遭受不同的温度环境,鉴于其屈服强度直接关系到部件的安全性,合理表征和预测其温度相关性屈服强度成为研究的重点。针对颗粒/短纤维增强铝镁合金金属基复合材料,结合修正的剪切滞后模型并考虑了纤维、基体材料的杨氏模量及其随温度的演化,建立了一个温度相关性屈服强度理论预测模型σ_(cy)(T)={A[1+8V_(f)^(2)s^(2)(E_(f)(T)-E_(m)(T)/3(E_(f)(T)+4V_(f)s^(2)E_(m)(T)]·(E_(m)(T)+v_(m)(T_(0))T_(m)-T/E_(m)(T_(0))1+v_(m)(T)T_(m)-T_(0))^(0.5)·σ_(my)(T_(0))for RT≤T≤473K A[1+8V_(f)^(2)s^(2)(E_(f)(T)-E_(m)(T)/3(E_(f)(T)+4V_(f)s^(2)E_(m)(T)]·(E_(m)(T)+v_(m)(T_(0))T_(m)-T/E_(m)(T_(0))1+v_(m)(T)T_(m)-T_(0))^(1)·σ_(my)(T_(0))for 473K<T。模型的预测结果与所有可获取的不同温度下的实验数据均取得了很好的一致性,为方便地预测颗粒/短纤维增强铝镁合金金属基复合材料温度相关性屈服强度提供了一种新方法。 展开更多
关键词 金属基复合材料 温度相关性屈服强度 理论预测模型 颗粒增强 短纤维增强
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纳米颗粒填充玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能 被引量：3
6
作者 韩庆 付颖 刘凯文 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期76-82,共7页
为探究纳米颗粒[纳米氧化铁(NFe)、纳米二氧化硅(NS)、多壁碳纳米管(MWCNT)]填充玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(GFRP)的力学性能,对纳米颗粒质量分数分别为0.1%、0.2%、0.5%、1.0%的纳米颗粒/GFRP材料开展了拉伸、压缩、弯曲及冲击力学... 为探究纳米颗粒[纳米氧化铁(NFe)、纳米二氧化硅(NS)、多壁碳纳米管(MWCNT)]填充玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(GFRP)的力学性能,对纳米颗粒质量分数分别为0.1%、0.2%、0.5%、1.0%的纳米颗粒/GFRP材料开展了拉伸、压缩、弯曲及冲击力学性能试验,并结合扫描电镜(SEM)分析了纳米颗粒的种类及质量分数对试件力学性能的影响规律。结果表明,随着纳米颗粒质量分数的增加,试件拉伸强度均先增大后降低,纳米颗粒的良好分散性及与树脂间的黏聚力能够提升试件的拉伸强度,但过量纳米颗粒的掺入会形成积聚现象,使得试件拉伸强度降低。相较于GFRP试件,掺入纳米颗粒的质量分数为0.1%、0.2%、0.5%和1.0%时,MWCNT/GFRP抗压强度的增幅分别为25.31%、36.04%、26.84%和27.25%,弯曲强度的增幅分别为58.74%、63.21%、40.89%及43.11%,纳米颗粒的掺入使得试件抗压强度、弯曲强度、冲击强度均得到改善,颗粒种类及质量分数的不同使得试件力学性能提升效果存在差异。SEM试验结果表明,外荷载作用下纤维出现断裂、分层现象,纤维与纳米颗粒间存在的摩擦效应增强其力学性能,颗粒的积聚使得试件力学性能降低。 展开更多
关键词 纳米复合材料 玻璃纤维增强聚合物 纳米颗粒 环氧树脂 力学性能 微观结构
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玻璃与碳纤维混杂增强复合材料3D打印与实验 被引量：4
7
作者 栾丛丛 牛成成 +2 位作者 林志伟 钱俊 傅建中 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期200-204,共5页
本研究基于热塑性材料熔融沉积成型工艺,研制了双喷头连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构增材制造平台,制备了不同混杂比的纤维增强热塑性复合材料结构试件,分析了不同结构试件的弯曲力学性能与失效模式,探索了嵌入碳纤维... 本研究基于热塑性材料熔融沉积成型工艺,研制了双喷头连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构增材制造平台,制备了不同混杂比的纤维增强热塑性复合材料结构试件,分析了不同结构试件的弯曲力学性能与失效模式,探索了嵌入碳纤维智能层的混杂纤维增强热塑性复合材料的力阻行为。结果表明:比较纯热塑性材料结构件,玻璃纤维增强复合材料结构件弯曲强度提高了115.99%,碳纤维增强复合材料结构件弯曲强度提高了198.76%;玻璃纤维与碳纤维混杂增强复合材料结构件具有负弯曲强度混杂效应和正弯曲模量混杂效应。可根据碳纤维电阻相对变化率对混杂增强复合材料结构的应变与断裂破坏状态进行实时自感知。研究结果为连续玻璃纤维与碳纤维混杂增强热塑性复合材料结构件的高质高效制造与智能化提供了新工艺与新思路。 展开更多
关键词 三维打印 碳纤维 玻璃纤维 混杂增强 复合材料 增材制造
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纤维增强复合材料-金属混合连接接头疲劳性能研究进展 被引量：3
8
作者 宋建辉 虞筱琛 +3 位作者 祝颖丹 吴化平 张雄军 陈刚 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第9期105-112,共8页
纤维增强复合材料由于其优异的力学性能已被广泛应用于各种轻量化场合。通常情况下,复合材料在实际应用中需要和金属等异质材料进行连接,其中混合连接接头相比胶接、传统机械连接具有更优异的力学性能。疲劳寿命是影响纤维增强复合材料... 纤维增强复合材料由于其优异的力学性能已被广泛应用于各种轻量化场合。通常情况下,复合材料在实际应用中需要和金属等异质材料进行连接,其中混合连接接头相比胶接、传统机械连接具有更优异的力学性能。疲劳寿命是影响纤维增强复合材料-金属混合连接接头服役性能的关键,本文对混合连接接头各部分材料的疲劳性能进行了分析,探讨了混合连接接头疲劳寿命预测方法,分析了影响混合连接接头疲劳性能的重要因素,并对其发展趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 金属 混合连接 疲劳性能 寿命预测
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车削玻璃纤维增强复合材料薄壁筒沟槽的切削力研究 被引量：1
9
作者 刘焕 黄树涛 +2 位作者 张玉璞 于晓琳 许立福 《工具技术》 北大核心 2024年第11期30-35,共6页
采用PVD超细TiAlN基纳米涂层刀具对玻璃纤维增强复合材料进行车削试验,研究切槽过程中切削力的变化特点及切削用量、冷却条件对切削力的影响规律。结果表明,由于玻璃纤维按不同角度逐层缠绕,在整个切削过程中切削力处于一定的波动状态;... 采用PVD超细TiAlN基纳米涂层刀具对玻璃纤维增强复合材料进行车削试验,研究切槽过程中切削力的变化特点及切削用量、冷却条件对切削力的影响规律。结果表明,由于玻璃纤维按不同角度逐层缠绕,在整个切削过程中切削力处于一定的波动状态;切削温度所导致的工件材料树脂软化是切削速度和冷却条件对切削力变化影响的主要原因;进给量对切削力的影响是切削层几何尺寸和切削温度变化的综合作用结果。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强复合材料 切槽 切削力 切削用量
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基于数据库的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法 被引量：3
10
作者 白浩阳 薛伟辰 江佳斐 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期223-229,共7页
玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验主要研究弯折半径与直径之比对弯拉强度的影响,直线段抗拉强度对弯拉强度的影响研究较少。本文基于ACI 440.3R-12中B.5试验方法,开展3组(9个弯拉试件)不同直线段抗拉强度的玻璃纤维增强复合材料箍... 玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验主要研究弯折半径与直径之比对弯拉强度的影响,直线段抗拉强度对弯拉强度的影响研究较少。本文基于ACI 440.3R-12中B.5试验方法,开展3组(9个弯拉试件)不同直线段抗拉强度的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验研究。3组试件直线段抗拉强度分别为530(A组)、850(B组)和1100 MPa(C组),弯折半径与箍筋直径之比均为3。试验结果表明:所有试件均发生玻璃纤维增强复合材料箍筋弯折段被拉断的破坏模式;A、B、C组试件弯拉强度分别为325、445和530 MPa。本文系统收集了国内外已有93个弯拉试件,并结合本文9个弯拉试件建立了玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验数据库。基于数据库统计分析,提出了保证率不小于95%的玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度计算方法。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强复合材料箍筋 玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度 直线段抗拉强度 弯折半径 玻璃纤维增强复合材料箍筋弯拉强度试验 数据库 保证率 计算方法
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钨球对碳纤维增强复合材料包覆碳化硼陶瓷侵彻效应 被引量：3
11
作者 王逸凡 李永鹏 +3 位作者 徐豫新 刘铁磊 焦晓龙 王若素 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2487-2496,共10页
为研究碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composite,CFRP)包覆碳化硼(B_(4)C)陶瓷在钨球侵彻下的破坏机制与防护性能,开展不同弹靶径厚比D/T(D为钨球直径,T为陶瓷厚度)下钨球对CFRP包覆B_(4)C陶瓷板(下文简称靶板)的侵彻试... 为研究碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composite,CFRP)包覆碳化硼(B_(4)C)陶瓷在钨球侵彻下的破坏机制与防护性能,开展不同弹靶径厚比D/T(D为钨球直径,T为陶瓷厚度)下钨球对CFRP包覆B_(4)C陶瓷板(下文简称靶板)的侵彻试验和数值仿真研究。通过弹道冲击试验,掌握钨球穿靶后的剩余速度以及靶板破坏形貌,分析钨球以不同速度侵彻靶板后B_(4)C陶瓷和CFRP的破坏特征;构建钨球侵彻靶板的数值仿真模型,通过再现试验结果验证模型准确性,对比分析CFRP对钨球侵彻效果的影响;基于仿真模型计算得到的数值仿真数据建立钨球垂直侵彻靶板的剩余速度计算模型,并通过试验数据验证计算模型的精度。研究结果表明:钨球垂直侵彻下,CFRP迎弹面呈圆形破口,背弹面呈十字形破口,背弹面破坏面积大于迎弹面,且随撞击速度和靶板厚度的增加,背弹面破坏面积的变化幅度大于迎弹面;与单一B_(4)C陶瓷板相比,CFRP包覆B_(4)C陶瓷板的抗侵彻性能提高4.8%;所建立的钨球垂直侵彻靶板的剩余速度计算模型计算结果的相对误差绝对值不大于15%。 展开更多
关键词 钨球 B_(4)C陶瓷 碳纤维增强复合材料 侵彻
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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
12
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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玻璃纤维增强复合材料薄壁筒端面车削切削力试验研究
13
作者 宋贺词 黄树涛 +2 位作者 葛亮 于晓琳 许立福 《工具技术》 北大核心 2024年第12期28-36,共9页
在干切条件下研究了端面车削玻璃纤维增强复合材料薄壁筒时切削力的变化特点,分析切削速度、进给量、切削深度、刀尖圆弧半径、进给方式对切削力的影响规律。试验结果表明:纵向进给方式和横向进给方式下,切削力变化特点不同;在横向进给... 在干切条件下研究了端面车削玻璃纤维增强复合材料薄壁筒时切削力的变化特点,分析切削速度、进给量、切削深度、刀尖圆弧半径、进给方式对切削力的影响规律。试验结果表明:纵向进给方式和横向进给方式下,切削力变化特点不同;在横向进给方式下,切削力随进给量、切削深度的增大而增大,随切削速度的增大先减小后增大;以横向进给方式车削端面时,刀尖圆弧与工件的接触状态直接影响切削力的变化;以纵向进给方式车削玻璃纤维增强复合材料薄壁筒端面时,切削力随着进给量的增大而增大。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强复合材料 端面车削 切削力
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树脂基玻璃纤维增强复合材料防护设备生产工艺研究 被引量：2
14
作者 张晓辰 齐泽昊 +4 位作者 赵金龙 韩庆国 黄静华 王泓 冯国玉 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期199-200,共2页
防护设备是应用于防护工程口部用于堵截或衰减冲击波的设备。防护设备通常采用普通碳钢和混凝土材料制成,随着“四新”成果的转化运用,纤维增强复合材料、不锈钢、超高性能混凝土、POZD等新材料在防护设备上得到了推广,显著提升了设备... 防护设备是应用于防护工程口部用于堵截或衰减冲击波的设备。防护设备通常采用普通碳钢和混凝土材料制成,随着“四新”成果的转化运用,纤维增强复合材料、不锈钢、超高性能混凝土、POZD等新材料在防护设备上得到了推广,显著提升了设备的防护能力和使用性能。生产工艺是控制防护设备加工缺陷和决定产品质量性能的关键因素,传统材料的防护设备加工工艺较为简单,如:钢结构防护设备采用型钢和钢板组合焊接制成;混凝土防护设备采用将混凝土筑入钢筋骨架并养护成型的方法制成。设备材料调整变化后,将使生产工艺从原材料准备、生产设备、制造方法、加工环境和控制方法等多方面发生改变,传统加工方法不再适用,须专门研究新材料适用的生产工艺,充分发挥材料性能优势,确保设备生产质量满足要求。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 钢筋骨架 防护设备 玻璃纤维增强复合材料 传统加工方法 普通碳钢 树脂基 防护能力
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金属网对玻璃纤维复合材料低速冲击的影响
15
作者 贺苗 吴薇 +2 位作者 金良杰 李雪华 程浩 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2024年第12期1-8,共8页
为优化复合材料在新能源汽车电池壳体中的应用,文章研究了铝合金金属网对玻璃纤维编织复合材料低速冲击损伤特性的影响。在12、16、20、24和28 J 5种能量的冲击下,利用落锤试验机对4种孔径的铝合金金属网玻璃纤维复合材料板进行冲击试验... 为优化复合材料在新能源汽车电池壳体中的应用,文章研究了铝合金金属网对玻璃纤维编织复合材料低速冲击损伤特性的影响。在12、16、20、24和28 J 5种能量的冲击下,利用落锤试验机对4种孔径的铝合金金属网玻璃纤维复合材料板进行冲击试验,通过试验选出孔径为2[KG*4]mm×3[KG*4]mm的铝合金金属网加入玻璃纤维铺层,通过改变金属网铺层数和冲击能量来研究其对复合材料力学性能的影响。从复合材料载荷峰值、最大凹陷位移、能量吸收和损伤机制等方面分析铝合金金属网对复合材料抗冲击性能的影响规律。研究发现:金属网孔径越大,复合材料抗冲击性能越差,损伤越严重;加入多层金属网的复合材料,其抗冲击性能得到明显提升。 展开更多
关键词 玻璃纤维 金属网增强复合材料 低速冲击 损伤分析 力学性能
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基于PET-CNT自感应复合纤网插层的玻璃纤维增强复合材料层间增韧-结构监测一体化响应
16
作者 钟之豪 刘帅 +1 位作者 王首浩 戴宏波 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第12期29-37,共9页
为了避免玻璃纤维增强复合材料(GFRC)在服役过程中由于局部分层损伤造成灾难性整体失效,采用高孔隙率、薄型聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造纤网构筑PET-碳纳米管(CNT)自感应复合纤网插层,再将插层嵌入玻纤增强体层间一体成型,在改善G... 为了避免玻璃纤维增强复合材料(GFRC)在服役过程中由于局部分层损伤造成灾难性整体失效,采用高孔隙率、薄型聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造纤网构筑PET-碳纳米管(CNT)自感应复合纤网插层,再将插层嵌入玻纤增强体层间一体成型,在改善GFRC层间性能的同时,对其结构健康状态进行原位、实时、在线的无损监测。结果表明:PET-CNT复合纤网改性GFRC的起始断裂韧性和扩展断裂韧性分别提高了86%和48%,有效提升了GFRC的I型层间断裂韧性。另外,在裂纹扩展阶段,PET-CNT复合纤网插层的电阻变化率增益因子高达270%,表现出了极高的层间裂纹监测敏感性。研究结果为提升GFRC力学性能并实现结构健康监测提供了一种集成结构增韧-监测功能一体化的新型非织造复合纤网插层,也为提升GFRC全寿命周期稳健性提供了一种结构优化方法。 展开更多
关键词 非织造纤网 自感应复合材料 玻璃纤维增强复合材料 插层增韧 增韧-监测一体化响应 结构健康监测
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MXene-氧化石墨烯改性碳纤维/聚乳酸复合材料制备及其力学性能 被引量：3
17
作者 左红梅 高敏 +2 位作者 阮芳涛 邹梨花 徐珍珍 《纺织学报》 北大核心 2025年第1期9-15,共7页
为提高聚乳酸(PLA)的力学性能,以碳纤维(CF)为增强体,研究了CF、聚乙烯亚胺(PEI)和MXene-氧化石墨烯(MXene-GO)改性CF对PLA力学性能的影响。首先,通过PEI在CF表面引入活性胺基基团,得到PEI-CF;其次,通过MXene-GO改性CF-PEI;最后,通过双... 为提高聚乳酸(PLA)的力学性能,以碳纤维(CF)为增强体,研究了CF、聚乙烯亚胺(PEI)和MXene-氧化石墨烯(MXene-GO)改性CF对PLA力学性能的影响。首先,通过PEI在CF表面引入活性胺基基团,得到PEI-CF;其次,通过MXene-GO改性CF-PEI;最后,通过双螺杆挤出机和注射成型方法制备了不同CF/PLA复合材料,探究了PEI和不同MXene-GO质量分数改性CF对CF/PLA复合材料力学性能的影响。结果表明:PEI和MXene-GO改性后CF/PLA复合材料的弹性模量得到了改善;由于纤维的长度小于临界增强长度,PEI和MXene-GO改性对CF/PLA复合材料的拉伸强度影响较小;此外,随着MXene-GO的添加及其质量分数的增加,CF-PEI/PLA复合材料拉伸断裂面越来越不平整,PEI-MXene-GO改性后的CF/PLA复合材料断裂面出现断裂碎片。 展开更多
关键词 碳纤维 氧化石墨烯 过渡金属碳/氮化物 纤维表面改性 纤维增强复合材料 聚乳酸
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金属网对玻璃纤维增强复合材料低速冲击损伤特性的影响 被引量：4
18
作者 胡静 蔡雄峰 +1 位作者 胡昂 邓云飞 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第1期58-64,共7页
为研究304不锈钢网对玻璃纤维编织复合材料低速冲击损伤特性的影响,利用落锤试验机分别对2 mm厚的不含、含一层和含三层304不锈钢网的玻璃纤维编织复合材料板进行5 J、20 J、40 J和60 J能量下的冲击实验,从层合板载荷峰值、最大凹陷位... 为研究304不锈钢网对玻璃纤维编织复合材料低速冲击损伤特性的影响,利用落锤试验机分别对2 mm厚的不含、含一层和含三层304不锈钢网的玻璃纤维编织复合材料板进行5 J、20 J、40 J和60 J能量下的冲击实验,从层合板载荷峰值、最大凹陷位移、能量吸收和损伤机理等方面,分析不锈钢网对层合板抗冲击性能的影响规律。研究结果表明,当冲击能量未达到层合板击穿能量阈值前,载荷峰值和最大凹陷位移随着冲击能量的增大而增大。三层不锈钢网的加入使得层合板在较小凹陷位移时就能达到最大载荷,具有良好的抗冲击性能。层合板损伤形状呈十字形,损伤程度沿着厚度方向逐渐加深,背面中心点处损伤最为严重。当冲击能量超过层合板能量阈值时,中心区域损伤呈花瓣开裂状,主要损伤模式为纤维拉伸断裂和基体破碎、金属丝拉伸断裂。 展开更多
关键词 弹体 玻璃纤维增强复合材料 低速冲击 损伤分析
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玻璃纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料表面金属化的研究 被引量：1
19
作者 梁辉 徐庭献 +1 位作者 杨德安 董向红 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期17-20,共4页
采用化学方法对玻璃纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料的表面进行镀前处理 ,以提高金属化镀层的质量。金属化工艺过程包括 :材料的镀前处理 ,化学沉积铜 ,电镀铜和电镀光亮镍。实验结果表明 ,复合材料表面的粗化工艺对于镀层的质量具... 采用化学方法对玻璃纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料的表面进行镀前处理 ,以提高金属化镀层的质量。金属化工艺过程包括 :材料的镀前处理 ,化学沉积铜 ,电镀铜和电镀光亮镍。实验结果表明 ,复合材料表面的粗化工艺对于镀层的质量具有重要的作用 ,经过适当的化学处理 ,使材料表面具有均匀适当的粗糙度 ,同时改善表面的亲水性 ,提高表面对活性钯催化剂的均匀吸附能力 。 展开更多
关键词 化学镀 树脂基复合材料 聚酰亚胺 玻璃纤维 表面金属化 金属膜
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新能源汽车充电小门用玻纤增强PBT/PC复合材料的开发与应用 被引量：1
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作者 李陵洲 冉宝清 +3 位作者 王廷 朱永军 狄春峰 郑雄峰 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第3期40-47,共8页
新能源汽车充电小门尺寸较传统燃油车油箱小门尺寸大2~3倍,要求材料具有更高的尺寸稳定性。针对尼龙6(PA6)吸水性较强、收缩率较大易影响充电小门正常闭合的缺陷,基于聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚碳酸酯(PC)合金材料具有较好的加工性、... 新能源汽车充电小门尺寸较传统燃油车油箱小门尺寸大2~3倍,要求材料具有更高的尺寸稳定性。针对尼龙6(PA6)吸水性较强、收缩率较大易影响充电小门正常闭合的缺陷,基于聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚碳酸酯(PC)合金材料具有较好的加工性、较低的吸水性和收缩率的特点,制备了玻璃纤维(GF)增强PBT/PC复合材料,探究了PBT和PC树脂黏度、树脂含量、GF含量,以及不同GF类型对GF增强PBT/PC复合材料物理力学性能的影响。结果表明,随着PBT和PC树脂黏度的提升、PBT/PC合金中PC树脂含量的增加,以及GF含量的增加,GF增强PBT/PC复合材料的整体力学性能呈增加趋势,熔体流动速率(MFR)逐渐降低;与普通圆形GF相比,扁平GF可使质量分数为50%的GF增强PBT/PC复合材料的力学性能和MFR均有明显提升,同时使复合材料具有更低的吸水率和收缩率,从而具有良好的尺寸稳定性。进一步从力学性能、热性能、微观形貌、收缩率、吸水率等角度分析对比了扁平GF增强PBT/PC复合材料与扁平GF增强PA6复合材料的性能。结果表明,当GF质量分数为50%时,扁平GF增强PBT/PC复合材料的吸水率和收缩率远低于扁平GF增强PA6复合材料,在耐热性和加工流动性上两者较为相近,扁平GF增强PBT/PC复合材料可替代扁平GF增强PA6复合材料应用于充电小门产品。 展开更多
关键词 充电小门 吸水性 尺寸稳定性 玻璃纤维增强复合材料 扁平玻璃纤维
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