组合式3D机织增强复合材料树脂渗透性 被引量：12

1

作者 祝成炎 申小宏 +1 位作者 李艳清 朱俊萍 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期21-23,共3页

通过对玻纤进行包缠设计并在普通二维织机上试制了组合式3D机织结构预制件,采用真空辅助成型工艺研制了复合材料。同时采用光学显微镜和SEM分别对织造中玻纤断裂情况和树脂在复合材料成型过程中的渗透性进行了研究。

关键词 3d机织增强复合材料 一步包缠技术 真空辅助成型 树脂渗透性

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面向太空制造的复合材料3D打印与回收利用

2

作者 田小永 刘腾飞 +1 位作者 张曼玉 李涤尘 《上海航天(中英文)》 2025年第1期20-28,共9页

面向太空制造资源紧缺问题,提出了两种基于连续纤维3D打印的复合材料回收再利用技术。利用碳纤维复合材料逆向熔融抽丝方法,实现碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)预浸丝回收。提出聚苯硫醚(PPS)自增强复合材料过冷3D打印工艺,实现自增强复... 面向太空制造资源紧缺问题,提出了两种基于连续纤维3D打印的复合材料回收再利用技术。利用碳纤维复合材料逆向熔融抽丝方法,实现碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)预浸丝回收。提出聚苯硫醚(PPS)自增强复合材料过冷3D打印工艺,实现自增强复合材料成形与回收再利用。研究了回收前后材料微观结构、力学性能的演变规律,回收预浸丝再次打印获得CF/PEEK试样,其弯曲强度和模量较原始复合材料分别提升4.8%和50.8%,PPS自增强复合材料回收再次打印后相比原始PPS材料直接打印,试样弯曲应变提高了13.8%,韧性显著提升,实现非降级回收。探讨了面向太空制造的3D打印复合材料全生命周期回收再利用策略,为未来太空制造发展提供支撑。 展开更多

关键词 太空制造 3d打印 复合材料 连续纤维 自增强 回收再利用

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2.5D机织复合材料双剪连接力学行为与损伤机制

3

作者 钱坤 江昊 张典堂 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期9-15,22,共8页

为研究装配参数对2.5D机织复合材料连接性能的影响,制备了具有不同宽径比w/D与边径比e/D的2.5D机织复合材料试样,通过双搭接拉伸实验,分析了在连接载荷下材料的力学行为与失效模式,并借助微计算机断层扫描技术(Micro-CT)观察试样内部损... 为研究装配参数对2.5D机织复合材料连接性能的影响,制备了具有不同宽径比w/D与边径比e/D的2.5D机织复合材料试样,通过双搭接拉伸实验,分析了在连接载荷下材料的力学行为与失效模式,并借助微计算机断层扫描技术(Micro-CT)观察试样内部损伤情况,阐明其损伤机制。结果表明:试样在w/D和e/D分别取6和3时,表现出较高的力学性能,但适当减少w/D或e/D依旧能保有相当强度,当w/D下降为4时,刚度减少3.18%,极限挤压强度减少2.77%;当e/D下降为2.5时,刚度与强度分别减少1.62%和7.19%;螺栓孔的位置参数对材料的失效模式影响显著,减小w/D使经纱承受更多载荷,失效模式向净张力失效演变;减小e/D使纬纱承受更多载荷,失效模式向撕裂失效演变。 展开更多

关键词 2.5d机织复合材料 螺栓连接 微计算机断层扫描技术(Micro-CT) 复合材料失效 损伤机制

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3D机织物增强复合材料板的力学性能 被引量：9

4

作者 汪蔚 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期49-51,共3页

以玻璃纤维为原料 ,在普通平面织机上试织成各种结构的 3D机织物 ,并用环氧 -聚酰胺树脂体系 ,通过手糊成型工艺制得各种结构的复合材料板材。经性能测试 。

关键词 纤维增强复合材料 3d机织物 力学性能 正交结构 角联锁结构

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玻璃纤维3D机织物增强复合材料板材的研制与其拉伸性能研究 被引量：8

5

作者 汪蔚 祝成炎 《浙江工程学院学报》 2002年第3期145-148,共4页

以玻璃纤维为原料 ,试织成功了几种结构的 3D机织物 ,并用 6 10 1环氧树脂作基体 ,6 5 0聚酰氨树脂作固化剂 ,采用手糊成型工艺制得了各种结构的复合材料板材 ,对各种结构的复合材料板材拉伸性能进行了测试并对测试结果进行了分析。

关键词 玻璃纤维 3d机织物 复合材料板材 拉伸性能 纤维增强复合材料

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炭/环氧3D机织复合材料轴向和非轴向拉伸性能的实验研究 被引量：5

6

作者 杨彩云 刘雍 +1 位作者 陈利 李嘉禄 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期67-71,共5页

炭/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料是很有应用潜力的材料,但目前这种材料的力学性能数据较少,影响了其可靠性的评估。通过一系列的实验、分析,客观地评价了4种不同结构炭/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料沿0°、30°、45... 炭/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料是很有应用潜力的材料,但目前这种材料的力学性能数据较少,影响了其可靠性的评估。通过一系列的实验、分析,客观地评价了4种不同结构炭/环氧3D层-层正交角联锁机织复合材料沿0°、30°、45°、60°、90°方向的拉伸强度和拉伸模量。实验结果表明,4种材料均具有明显的正交各向异性特点,拉伸强度和拉伸模量的极值均出现在轴向,非轴向的拉伸强度和拉伸模量明显低于轴向值;带有衬经和衬纬结构的织物具有最佳的拉伸性能;4种材料的非轴向拉伸强度和拉伸模量彼此之间差异不是很大,拉伸过程伴随着剪切过程一同出现。 展开更多

关键词 3d机织复合材料 结构参数 轴向拉伸 非轴向拉伸 拉伸性能

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玻纤／涤纶混杂3D整体机织蜂窝结构复合材料的冲击性能 被引量：6

7

作者 祝成炎 王静 +1 位作者 张红霞 戴勇 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期41-44,共4页

为研究玻纤/涤纶混杂纤维复合材料中涤纶含量对复合材料低速冲击性能的影响,设计了7种混杂纱线,并在改进后的普通织机上织造,同时采用真空辅助成型工艺制成混杂纤维复合材料板材。探讨了多种纤维混杂后纤维体积含量的计算方法,对混杂纤... 为研究玻纤/涤纶混杂纤维复合材料中涤纶含量对复合材料低速冲击性能的影响,设计了7种混杂纱线,并在改进后的普通织机上织造,同时采用真空辅助成型工艺制成混杂纤维复合材料板材。探讨了多种纤维混杂后纤维体积含量的计算方法,对混杂纤维增强复合材料冲击后断裂情况及能量吸收性能进行研究。结果表明,混入涤纶后复合材料会产生明显的混杂效应,经预测当涤纶含量约为55.69%时,复合材料能量吸收性能最好,在节省成本的情况下达到了最优。 展开更多

关键词 3d整体机织蜂窝结构 复合材料 玻璃纤维 涤纶纤维 体积含量 混杂比 冲击性能

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组合式3D机织物复合材料的拉伸性能 被引量：5

8

作者 祝成炎 高祯云 朱俊萍 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期14-15,19,共3页

采用正交和角联锁结构进行组合设计,并使用玻璃纤维试织了2种不同结构的组合式3D立体机织物,经与树脂复合制成增强复合材料,对其拉伸性能进行了测试。结果表明,组合式3D机织物增强复合材料具有接近正交3D机织物增强复合材料的弹性模量... 采用正交和角联锁结构进行组合设计,并使用玻璃纤维试织了2种不同结构的组合式3D立体机织物,经与树脂复合制成增强复合材料,对其拉伸性能进行了测试。结果表明,组合式3D机织物增强复合材料具有接近正交3D机织物增强复合材料的弹性模量和抗拉强度。 展开更多

关键词 组合式3d机织物 织物结构 复合材料 拉伸性能

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3D机织复合材料卫星桁架接头的抗弯刚度研究 被引量：3

9

作者 杨彩云 杨红娜 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期810-813,共4页

为了研制高性能复合材料卫星桁架接头,采用三维有限元分析技术,分析了三维整体织物增强的碳纤维卫星桁架接头三通制件的等效抗弯刚度和内部应力分布,并与制件的三点弯曲实测结果进行了对比.结果表明:三通制件的等效抗弯刚度可以用有限... 为了研制高性能复合材料卫星桁架接头,采用三维有限元分析技术,分析了三维整体织物增强的碳纤维卫星桁架接头三通制件的等效抗弯刚度和内部应力分布,并与制件的三点弯曲实测结果进行了对比.结果表明:三通制件的等效抗弯刚度可以用有限元软件快速、方便、准确地计算出来,并可提供制件任意部位的应力分布状态,为优化制件结构设计提供理论依据.弯曲破坏实验的破坏载荷未能真实地反映接头的最大抗弯破坏承载能力,3个方管的根部应力尚未达到材料的破坏极限. 展开更多

关键词 3d机织复合材料 卫星桁架接头 抗弯刚度 有限元分析 实验测试

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3D机织复合材料多向接头有限元分析 被引量：2

10

作者 杨彩云 马景祥 +1 位作者 马立 刘雍 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期24-28,共5页

为了探究3D机织复合材料桁架接头的机械性能,采用有限元软件ANSYS对3D机织复合材料多向接头所在桁架总体进行有限元模拟,模拟中根据纤维走向对多向接头不同轴向圆管建立相应坐标系,并赋予材料属性,使用MPC多点约束法施加载荷.求解分析... 为了探究3D机织复合材料桁架接头的机械性能,采用有限元软件ANSYS对3D机织复合材料多向接头所在桁架总体进行有限元模拟,模拟中根据纤维走向对多向接头不同轴向圆管建立相应坐标系,并赋予材料属性,使用MPC多点约束法施加载荷.求解分析后结果表明:模拟结果与实测结果中最大应变的位置与数值基本吻合,确定了模拟的有效性;将最大应力与破坏应力对比发现接头在当前载荷下可能发生轻微破坏,破坏位置应位于副管顶部;通过模拟判断了实测中发生轻微响声的原因;将4种角联锁结构的多向接头模拟结果对比发现,带有衬经结构的复合材料为多向接头最佳材料.此次模拟补充了实测中无法得到的数据,为接头的优化设计和实际使用提供一定的帮助. 展开更多

关键词 3d 机织 复合材料 多向接头 有限元 应变

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3D打印与仿生学融合:仿竹结构的碳纤维增强碳化硅复合材料

11

作者 燕春晖(摘译) 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期83-83,共1页

随着航空航天等领域对材料性能要求的日益提高,陶瓷基复合材料(CMCs)因其卓越的高温稳定性和优异的力学性能而备受关注。然而,CMCs在机械性能与电磁波吸收(EWA)性能之间的平衡一直是一个技术难题。近期,西安交通大学的科研团队在《材料... 随着航空航天等领域对材料性能要求的日益提高,陶瓷基复合材料(CMCs)因其卓越的高温稳定性和优异的力学性能而备受关注。然而,CMCs在机械性能与电磁波吸收(EWA)性能之间的平衡一直是一个技术难题。近期,西安交通大学的科研团队在《材料科学与技术杂志(Journal of Materials Science&Technology)》上发表了一篇关于仿竹结构的连续碳纤维增强SiC(Cf/SiC)复合材料的研究成果,为CMCs的应用提供了新的思路。 展开更多

关键词 碳纤维增强碳化硅复合材料 CF/SIC 电磁波吸收 材料性能 竹结构 3d打印 仿生学 科研团队

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3-D机织复合材料弹性性能研究 被引量：8

12

作者 杨连贺 《天津纺织工学院学报》 北大核心 1998年第4期41-48,共8页

介绍一个基于纤维几何结构的模型，用以预测３－Ｄ角联锁织物复合材料的纱线体积含量和弹性常数．

关键词 机织复合材料 刚度 柔度 弹性 3-d 复合材料

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机织针织复合结构增强复合材料的拉伸性能 被引量：10

13

作者 徐艳华 袁新林 胡红 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期42-45,共4页

经纬纱和针织纱分别使用玻璃纤维和高强涤纶编织新型机织针织复合织物作为增强体,采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制作聚乙烯树脂复合材料.对该新型复合材料的横向、纵向和斜向拉伸性能进行测试,并对拉伸应力-应变特征曲线及其拉... 经纬纱和针织纱分别使用玻璃纤维和高强涤纶编织新型机织针织复合织物作为增强体,采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制作聚乙烯树脂复合材料.对该新型复合材料的横向、纵向和斜向拉伸性能进行测试,并对拉伸应力-应变特征曲线及其拉伸断裂形态进行分析.研究表明:该类复合材料具有较好的拉伸性能,横向和纵向的拉伸性能均优于斜向,其拉伸断裂都为脆性断裂.研究结果为该新型织物增强复合材料的应用提供了必要的基础. 展开更多

关键词 机织针织复合结构 增强复合材料 拉伸性能 应力 应变 断裂形态

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UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料动态压缩性能实验研究 被引量：5

14

作者 孙颖 王国军 +2 位作者 张典堂 陈利 张明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期38-42,共5页

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)动态测试系统和岛津材料试验机,对材料厚度方向的压缩性能进行实验研究,得到了三种高应变率(360,710s-1和1120s-1)和准静态下的压缩应力-应变关系,压缩强度和冲击吸能,通过冲击破坏形貌探讨材料的动态压缩... 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)动态测试系统和岛津材料试验机,对材料厚度方向的压缩性能进行实验研究,得到了三种高应变率(360,710s-1和1120s-1)和准静态下的压缩应力-应变关系,压缩强度和冲击吸能,通过冲击破坏形貌探讨材料的动态压缩破坏模式和吸能机理。结果表明:UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料厚度方向的压缩性能是与应变率相关的,其屈服应力、屈服应力下应变和压缩模量对应变率都是敏感的,同时,表现出明显的应变率强化效应;动态压缩下材料的破坏开始于经纱在试样表面的弯曲处,并沿着厚度方向发生剪切断裂;纤维束与树脂的分离和纤维束的剪切破坏是主要的破坏模式,组分材料的弹性吸能和纤维束的剪切断裂吸能是材料的主要吸能机理。 展开更多

关键词 UHMWPE/乙烯基酯 2.5d角联锁机织复合材料 动态压缩 能量吸收 破坏模式

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涡轮发动机复合材料叶片用增强织物研究进展 被引量：8

15

作者 陈利 陈冬 +2 位作者 容治军 孙颖 孙绯 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第6期30-35,共6页

基于涡轮发动机复合材料叶片的研究进展,从预浸料铺放(铺层)技术和三维织物机织技术两个方面介绍了涡轮叶片用复合材料增强织物的研究现状,最后从织物结构设计、标准化体系建立、模拟角度提出了涡轮叶片用三维织物的未来发展方向.

关键词 涡轮发动机 复合材料叶片 增强织物 铺层技术 三维机织技术

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高性能纤维增强树脂基复合材料3D打印及其应用探索 被引量：46

16

作者 田小永 刘腾飞 +1 位作者 杨春成 李涤尘 《航空制造技术》 2016年第15期26-31,共6页

纤维增强树脂基复合材料具有优异的力学性能,能够实现轻质、高性能结构的制造,但传统的成型工艺过程复杂、成本高,难以实现纤维回收利用,限制了纤维增强树脂基复合材料的广泛应用。3D打印技术是一种新兴的零件成形工艺,将3D打印技术应... 纤维增强树脂基复合材料具有优异的力学性能,能够实现轻质、高性能结构的制造,但传统的成型工艺过程复杂、成本高,难以实现纤维回收利用,限制了纤维增强树脂基复合材料的广泛应用。3D打印技术是一种新兴的零件成形工艺,将3D打印技术应用于纤维增强树脂基复合材料的制造,为实现复合材料低成本、绿色制造提供了可能性。综述了纤维增强树脂基复合材料3D打印技术研究的发展现状,提出了一种高性能连续纤维增强热塑性复合材料3D打印工艺及其回收再制造策略。 展开更多

关键词 3d打印 热塑性复合材料 纤维增强 回收再制造

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经纬向纤维体积比例对2.5D机织复合材料力学性能的影响 被引量：14

17

作者 焦亚男 仇普霞 +1 位作者 纪高宁 徐雪伟 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期1-5,共5页

以T800碳纤维为原材料,制备5种不同经纬向纤维体积比例的2.5D机织结构预制件,并以其为增强材料制备了T800碳/环氧2.5D机织复合材料.通过进行拉伸、弯曲、压缩3种实验,分析比较经纬向纤维体积比例对力学性能的影响.实验结果表明:2.5D机... 以T800碳纤维为原材料,制备5种不同经纬向纤维体积比例的2.5D机织结构预制件,并以其为增强材料制备了T800碳/环氧2.5D机织复合材料.通过进行拉伸、弯曲、压缩3种实验,分析比较经纬向纤维体积比例对力学性能的影响.实验结果表明:2.5D机织复合材料的经、纬向力学性能与该方向的纤维体积含量相关;当经纬向体积比例为1∶0.5时,复合材料表现出经、纬向均衡的力学性能;此外,还表明指数函数可以较好地拟合不同经纬向纤维体积比例的2.5D机织复合材料的力学性能. 展开更多

关键词 T800碳纤维 2.5d机织复合材料 力学性能 经纬向纤维体积比例 指数函数拟合

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连续碳纤维增强尼龙复合材料预浸丝制备与3D打印性能研究 被引量：15

18

作者 田小永 张亚园 +1 位作者 刘腾飞 李涤尘 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第15期24-33,共10页

为了提升连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)3D打印技术中树脂对纤维的浸渍能力,实现良好浸渍界面结合性能,利用自主研发的熔融浸渍纤维预处理装置进行碳纤维增强尼龙预浸丝制备,并以预浸丝为原材料进行复合材料3D打印研究。研究了浸... 为了提升连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)3D打印技术中树脂对纤维的浸渍能力,实现良好浸渍界面结合性能,利用自主研发的熔融浸渍纤维预处理装置进行碳纤维增强尼龙预浸丝制备,并以预浸丝为原材料进行复合材料3D打印研究。研究了浸渍过程与挤出成型过程中关键工艺参数对预浸丝及复合材料性能的影响。结果表明,经充分浸渍的预浸丝极限拉力和拉伸强度分别为118.2N和813.9MPa;当扫描间距为1.5mm,分层厚度为0.1mm时,拉伸强度和模量分别为558MPa和56GPa;利用微米X射线三维成像系统测得复合材料的孔隙率约为0.15%;准正交各向同性纤维铺层结构改善了复合材料的抗冲击性,能够达到的峰值载荷约为4.63kN。 展开更多

关键词 连续纤维增强热塑性复合材料 预浸丝3d打印 熔融浸渍 界面性能 抗冲击性能

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2.5D机织复合材料冲击后剩余强度研究 被引量：3

19

作者 李明 周光明 王新峰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期307-311,共5页

本文主要对2.5D机织复合材料冲击后的剩余拉伸强度进行研究。采用落锤法预制冲击损伤,并进行剩余拉伸试验。用了基于层合板理论的软化夹杂法对冲击后试样进行刚度衰减的模拟,用有限元软件根据点应力破坏准则计算得到剩余强度,并与剩余... 本文主要对2.5D机织复合材料冲击后的剩余拉伸强度进行研究。采用落锤法预制冲击损伤,并进行剩余拉伸试验。用了基于层合板理论的软化夹杂法对冲击后试样进行刚度衰减的模拟,用有限元软件根据点应力破坏准则计算得到剩余强度,并与剩余拉伸试验结果进行比较,验证了模型的有效性。为便于对比,对平面机织斜纹布铺设的层合板进行了同种计算和实验,得到了在相同冲击能量下2.5D机织复合材料剩余拉伸强度衰减比例小于层合材料的结论,证明2.5D机织复合材料由于Z方向经纱的存在因而具有良好的抗冲击性。 展开更多

关键词 2.5d机织复合材料 低速冲击 剩余强度 刚度衰减

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机织针织复合结构增强复合材料的弯曲性能 被引量：1

20

作者 袁新林 徐艳华 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期181-184,共4页

选用玻璃纤维作为经纬纱,高强涤纶作为针织纱,编织机织针织复合(CWK)织物,并以其为增强体采用真空辅助树脂传递模塑工艺制作增强复合材料.对该增强复合材料的横向、纵向和斜向弯曲性能进行了测试,分析各个方向的弯曲载荷-挠度特征曲线... 选用玻璃纤维作为经纬纱,高强涤纶作为针织纱,编织机织针织复合(CWK)织物,并以其为增强体采用真空辅助树脂传递模塑工艺制作增强复合材料.对该增强复合材料的横向、纵向和斜向弯曲性能进行了测试,分析各个方向的弯曲载荷-挠度特征曲线及其弯曲断裂形态.研究结果显示:该增强复合材料具有较好的轴向弯曲性能,其横向和纵向弯曲性能均优于斜向,且弯曲断裂都表现出一定的塑性,横向的弯曲能量低于其他方向. 展开更多

关键词 机织针织复合织物 增强复合材料 弯曲性能 破坏形态

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