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GFRP材料对微水头水车叶片结构性能的影响
1
作者 陈小翠 崔煜崑 +1 位作者 郑源 米渊 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第3期308-315,共8页
在单向流固耦合的理论基础上,通过模拟叶片在不同旋转角度下所承受的流体压力,将得出的流体压力数据作为结构分析的边界条件,输入到有限元分析模型进行分析.考虑环氧S玻璃纤维和环氧E玻璃纤维的复合材料,将两种复合材料进行水车叶片结... 在单向流固耦合的理论基础上,通过模拟叶片在不同旋转角度下所承受的流体压力,将得出的流体压力数据作为结构分析的边界条件,输入到有限元分析模型进行分析.考虑环氧S玻璃纤维和环氧E玻璃纤维的复合材料,将两种复合材料进行水车叶片结构设计,探究复合材料中不同铺层角度对水车力学性能的影响,以得出最佳铺层方案,并将复合材料叶片的结构分析结果与实体结构叶片的结果进行对比.结果表明,应用环氧E玻璃纤维材料并采用铺层角度θ为15°的铺层方案对微水头水车叶片结构性能的改善最显著;在相同工况下相比于实体钢叶片,复合材料叶片的最大变形量比结构钢叶片减少了53.4%,有效缓解了应力集中的现象,同时,复合材料叶片的质量也大幅减轻,达到了80.7%的减重效果,为微水头水车叶片的安全稳定运行提供了理论依据. 展开更多
关键词 微水头水车 叶片 玻璃纤维增强材料 复合材料 铺层角度 力学性能
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高温环境对混凝土内GFRP筋拉伸性能退化影响
2
作者 陆春华 李朝晖 +2 位作者 漆仲浩 朱学武 徐奕帆 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期12-19,共8页
对埋置于混凝土内的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋进行高温后拉伸试验,分析了高温下混凝土试件内外温度变化、筋材外观变化,重点探讨了高温后混凝土内GFRP筋拉伸性能退化规律及其抗拉强度保留系数的预测方法。试验与分析结果表明:混凝土... 对埋置于混凝土内的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋进行高温后拉伸试验,分析了高温下混凝土试件内外温度变化、筋材外观变化,重点探讨了高温后混凝土内GFRP筋拉伸性能退化规律及其抗拉强度保留系数的预测方法。试验与分析结果表明:混凝土内GFRP筋存在明显温度滞后现象,炉内升温约2 h后,混凝土内GFRP筋才能达到环境温度,混凝土保护层降低了内部筋材在高温后的松散程度;300~350℃的工况温度下,混凝土保护层对GFRP筋的抗拉强度保护作用较明显。工况温度达到400℃后,GFRP筋的拉伸性能迅速下降,混凝土保护层的隔温保护作用逐渐减弱至消失;300℃工况下,恒温时长对混凝土内GFRP筋抗拉强度影响显著,对其弹性模量影响较小;采用Boltzmann函数可以有效预测混凝土内GFRP筋在高温后的抗拉强度保留系数。相关研究可为GFRP筋在混凝土结构中的耐火设计提供参考。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强复合材料(GFRP) 高温环境 混凝土 拉伸性能 预测模型
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GFRP混合配筋偏心受压柱正截面承载力计算方法
3
作者 王坦 尹俊博 +5 位作者 李立巍 周志杰 杨帆 金沐 吴宁 戴素亮 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期419-429,共11页
为进一步探讨玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)混合配筋偏心受压柱正截面承载力计算公式,基于前期实验数据,采用有限元软件进行参数化分析,界定计算公式中的关键参数,细化芯柱对承载力的作用。分别建立受压... 为进一步探讨玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)混合配筋偏心受压柱正截面承载力计算公式,基于前期实验数据,采用有限元软件进行参数化分析,界定计算公式中的关键参数,细化芯柱对承载力的作用。分别建立受压破坏、屈服-受压破坏,以及屈服-受拉破坏模式下的正截面承载力计算公式和设计流程,并对公式进行可行性分析,公式计算值与实际值吻合较好。该公式适用于大偏心受压下各类纤维增强合金材料(FRP)混合配筋偏心受压柱,为该类混合配筋柱的工程应用提供设计依据和理论参考。 展开更多
关键词 混合配筋 GFRP筋 偏心受压柱 有限元分析 承载力计算 受压破坏
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GFRP夹砂管低速冲击响应及剩余压缩强度试验研究
4
作者 石华旺 赵健斌 +1 位作者 王佳伟 葛杏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期54-63,共10页
层合结构与夹砂层共同提升了玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced plastic,GFRP)夹砂管的抗冲击性能与轴向抗压强度。为了研究GFRP夹砂管的抗冲击性能和剩余压缩强度,开展了不同管径的GFRP夹砂管在不同冲头和不同能量的低速冲击试... 层合结构与夹砂层共同提升了玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced plastic,GFRP)夹砂管的抗冲击性能与轴向抗压强度。为了研究GFRP夹砂管的抗冲击性能和剩余压缩强度,开展了不同管径的GFRP夹砂管在不同冲头和不同能量的低速冲击试验,分析了GFRP夹砂管的低速冲击响应及损伤失效特性。然后,对损伤试样开展冲击后压缩试验,结合三维数字图像相关技术,分析了不同冲击能量下GFRP夹砂管的冲击后压缩性能和压缩屈曲演化行为。试验结果表明,半球形冲头冲击造成的损伤面积和吸能高于锥形冲头冲击,但冲击造成的内壁凸起高度低于锥形冲头。在压缩荷载的影响下,GFRP夹砂管在受到冲击的一侧沿着损伤区域发生了完全断裂,裂纹沿着横向扩展,直至材料发生屈曲。其中,纤维断裂和层间分层成为GFRP夹砂管的主要损伤形式。以上试验研究可为GFRP夹砂管的轻量化设计和安全性评估提供参考。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强塑料(GFRP)夹砂管 低速冲击 冲击后压缩 三维数字图像相关技术
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氯盐冻融作用下损伤GFRP管混凝土柱轴压性能试验研究
5
作者 金清平 曾东垚 刘运蝶 《中国塑料》 北大核心 2025年第8期55-61,共7页
通过对24个玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土(CFFT)柱在3.5%(质量分数,下同)的氯化钠溶液中进行冻融循环试验,在此之前,对12个CFFT柱进行了切割初始损伤,研究在氯盐冻融作用下切割损伤后CFFT柱轴压性能,评估氯盐冻融作用下损伤CFFT柱... 通过对24个玻璃纤维增强聚合物(GFRP)管混凝土(CFFT)柱在3.5%(质量分数,下同)的氯化钠溶液中进行冻融循环试验,在此之前,对12个CFFT柱进行了切割初始损伤,研究在氯盐冻融作用下切割损伤后CFFT柱轴压性能,评估氯盐冻融作用下损伤CFFT柱轴压强度衰减情况。结果表明:损伤CFFT柱较无损CFFT柱进入征兆期更早,2种CFFT柱在轴压作用下的荷载‐应变曲线趋势一致,均为双线性曲线,随着冻融次数的增加,试件极限应变值下降,延性变差;相同冻融次数下,损伤CFFT柱初始刚度、延性更差,极限承载力均下降了200 kN左右. 展开更多
关键词 玻璃纤维增强聚合物管混凝土柱 冻融循环 氯盐环境 切割损伤 轴压性能
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PETs对无卤阻燃玻纤增强PA66复合材料性能的影响 被引量：1
6
作者 刘兆真 贾义军 +2 位作者 陈国军 周乐章 王家欣 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第5期142-147,共6页
以聚酰胺66(PA66)为基体树脂,添加18%无卤阻燃剂和30%玻璃纤维(GF),使用螺杆直径为30 mm的双螺杆挤出机进行熔融共混挤出,对材料进行无卤阻燃玻纤增强改性,制得无卤阻燃PA66(30%GF增强)复合材料。为优化材料加工性能、力学性能和阻燃效... 以聚酰胺66(PA66)为基体树脂,添加18%无卤阻燃剂和30%玻璃纤维(GF),使用螺杆直径为30 mm的双螺杆挤出机进行熔融共混挤出,对材料进行无卤阻燃玻纤增强改性,制得无卤阻燃PA66(30%GF增强)复合材料。为优化材料加工性能、力学性能和阻燃效果,考察了润滑剂季戊四醇硬脂酸酯(PETs)加入的影响,借助差示扫描量热、热重分析和扫描电子显微镜(SEM)分别对复合材料熔融温度、结晶温度、热失重温度及显微形貌进行测试分析。结果表明:在无卤阻燃PA66(30%GF增强)复合材料中,润滑剂PETs最佳的添加量为1%;润滑剂PETs的使用可有效改善复合材料的流动性,使复合材料与未添加无卤阻燃剂的PA66(30%GF增强)复合材料的熔体流动速率达到同等水平;此时复合材料的综合性能最佳,即拉伸强度为172 MPa、弯曲强度为247 MPa、缺口冲击强度为13 kJ/m2、阻燃性可满足UL94 V-0(0.4 mm)等级、相对漏电起痕指数为600 V、灼热丝起燃温度为725℃,完全满足电子电器元器件对此类复合材料在苛刻工作环境下提出的使用性能要求。此外,添加润滑剂PETs与未添加润滑剂相比,复合材料达到熔融或结晶状态所需能量更低,并对阻燃剂的分布分散效果有所改善,一定程度地影响着熔融温度、结晶温度和质量损失5%的热失重温度,复合材料在SEM下观测到阻燃剂呈均匀稳定连续相分散。 展开更多
关键词 润滑剂 季戊四醇硬脂酸酯 无卤阻燃 聚酰胺66 30%玻纤增强 UL 94等级
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二乙基次磷酸铝和三聚氰胺衍生物协效阻燃PA6/GF复合材料
7
作者 何德健 王振华 +3 位作者 刘保英 房晓敏 徐元清 丁涛 《材料导报》 北大核心 2025年第6期273-280,共8页
以二乙基次膦酸铝(ADP)为主阻燃剂,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为协效阻燃剂用于玻璃纤维增强聚酰胺6复合材料(PA6/GF)的阻燃改性。研究结果表明:与MCA相比,MPP与ADP的复配能发挥更好的协效阻燃作用,其中当总阻燃剂... 以二乙基次膦酸铝(ADP)为主阻燃剂,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为协效阻燃剂用于玻璃纤维增强聚酰胺6复合材料(PA6/GF)的阻燃改性。研究结果表明:与MCA相比,MPP与ADP的复配能发挥更好的协效阻燃作用,其中当总阻燃剂的添加量为10%(如无特殊说明,均为质量分数)、ADP与MPP复配的质量比为8∶1时,PA6/GF/ADP∶MPP(8∶1)阻燃复合材料垂直燃烧等级能够通过UL-94 V-1级,极限氧指数值(LOI)达到29.7%。与PA6/GF/ADP复合材料相比,PA6/GF/ADP∶MPP(8∶1)阻燃复合材料的热释放速率峰值(pk-HRR)和总热释放量(THR)分别降低至307.6 kW/m^(2)和154.6 MJ/m^(2),分别下降了3.6%和6.4%,且锥形量热测试的残炭量高达40.6%,这表明MPP能够提升阻燃体系在凝聚相中的阻燃效果。此外,MPP的引入有利于提升复合材料的拉伸强度,与PA6/GF/ADP复合材料相比,PA6/GF/ADP∶MPP(8∶1)的拉伸强度提升了17.6%。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强聚酰胺6 二乙基次膦酸铝(ADP) 三聚氰胺衍生物 阻燃性能 力学性能
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金属离子改性MPP协效ADP阻燃玻纤增强聚酰胺6
8
作者 何德健 王振华 +3 位作者 刘保英 房晓敏 徐元清 丁涛 《精细化工》 北大核心 2025年第4期818-827,共10页
将多种金属离子改性的三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)(简称J-MPP,其中,J代表金属离子)与二乙基次膦酸铝(ADP)复配,得到的协同阻燃体系与玻纤增强聚酰胺6(PA6/GF)复合制备了PA6/GF/J-MPP复合材料。采用FTIR、XRD、SEM、EDS对J-MPP进行了表征,通... 将多种金属离子改性的三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)(简称J-MPP,其中,J代表金属离子)与二乙基次膦酸铝(ADP)复配,得到的协同阻燃体系与玻纤增强聚酰胺6(PA6/GF)复合制备了PA6/GF/J-MPP复合材料。采用FTIR、XRD、SEM、EDS对J-MPP进行了表征,通过摆锤式冲击试验机、微型控制电子万能试验机、锥形量热仪、氧指数测定仪、水平垂直燃烧测定仪和热失重分析仪考察了不同J-MPP对PA6/GF/J-MPP复合材料力学性能、阻燃性能和热稳定性的影响。结果表明,经Mg^(2+)改性的PA6/GF/Mg-MPP复合材料的拉伸强度、弯曲模量和缺口冲击强度分别为148.5 MPa、9184.4 MPa和8.5 kJ/m^(2),比未改性的PA6/GF/MPP复合材料分别提升了6.7%、9.6%和14.9%;PA6/GF/J-MPP复合材料表现出更优异的阻燃性能,特别是经Al^(3+)表面改性的PA6/GF/Al-MPP复合材料,在垂直燃烧测试中达到UL-94的V-0等级,极限氧指数高达31.7%,总热释放量减至139.1 MJ/m^(2),800℃残炭量提升至41.5%,Al-MPP能显著提升PA6/GF复合材料在燃烧时的凝聚相阻燃效果。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强聚酰胺6 协效阻燃 二乙基次膦酸铝 三聚氰胺聚磷酸盐 金属离子改性 功能材料
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两种注射方式下水穿透行为的对比分析
9
作者 上官元硕 余忠 +5 位作者 刘志清 黄益宾 章凯 柳和生 匡唐清 石慧苹 《塑料工业》 北大核心 2025年第8期64-71,共8页
短射法水辅注射成型和溢流法水辅注射成型是水辅注射成型中两种常见的成型方法。文中将市场应用广泛的短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料应用于水辅注射成型,考察水穿透制品后其残余壁厚及纤维取向分布这两个核心质量指标。基于数值模拟、... 短射法水辅注射成型和溢流法水辅注射成型是水辅注射成型中两种常见的成型方法。文中将市场应用广泛的短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料应用于水辅注射成型,考察水穿透制品后其残余壁厚及纤维取向分布这两个核心质量指标。基于数值模拟、实验研究、及理论分析相结合的方法,对短射法和溢流法进行对比分析。结果表明,熔体温度为210~270℃及注水压力为4~10 MPa时,短射法制品残余壁厚较溢流法薄,但溢流法制品所受高压水的剪切速率高于短射法至少2个数量级。短射法制品依据低温熔体(即210~215℃)及低压注水(即4~5 MPa)时残余壁厚更薄的优势,使得短玻璃纤维沿熔体流动方向取向度更高,但在高温熔体及高压注水时,溢流法制品依据所受高压水剪切速率的优势短玻璃纤维沿熔体流动方向取向度更高。注水延迟时间在0~5 s时,短射法制品残余壁厚较溢流法时而厚时而薄,而溢流法制品依据所受高压水剪切速率的优势短玻璃纤维沿熔体流动方向取向度更高,但注水延迟时间在3~5 s时溢流法制品所受高压水的剪切速率优势就有所下降。 展开更多
关键词 短射法 溢流法 短玻璃纤维增强聚丙烯 残余壁厚 纤维取向分布
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粮仓用连续网状玻璃纤维/PA6复合材料力学性能研究
10
作者 易佳 胡灿 +3 位作者 江太君 林亲录 刘喜 曾广胜 《塑料工业》 北大核心 2025年第4期57-62,141,共7页
为了进一步提升聚酰胺6(PA6)复合材料的力学性能,以满足高性能工程塑料的应用需求,本研究采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对连续玻璃纤维(GF)进行表面改性处理,并通过模压成型工艺制备GF/PA6复合材料。重点探讨了玻璃纤维表面改性处... 为了进一步提升聚酰胺6(PA6)复合材料的力学性能,以满足高性能工程塑料的应用需求,本研究采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对连续玻璃纤维(GF)进行表面改性处理,并通过模压成型工艺制备GF/PA6复合材料。重点探讨了玻璃纤维表面改性处理、网格密度、层数以及铺放角度等因素对复合材料性能的影响。结果表明,偶联处理可有效改善玻璃纤维与PA6间的界面粘接性,相比于未处理的纤维复合材料,拉伸强度和悬臂梁冲击强度分别提高了41.0%和24.5%。此外,复合材料的力学性能与玻璃纤维的层数、网格密度呈正比关系,且纤维铺放角度为30°时增强效果最佳。当采用30°铺放角度排列三层13目改性玻璃纤维时,拉伸强度和悬臂梁冲击强度可分别达到354.6 MPa、49.6 kJ/m^(2),相比纯PA6提高了438.9%和713.1%,大幅提高了力学强度,拓展其在粮食储藏仓领域的应用,对于同类复合材料的设计与加工具有重要的理论与实践指导意义。 展开更多
关键词 聚酰胺6 连续玻璃纤维 Γ-氨丙基三乙氧基硅烷 力学性能
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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
11
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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环氧化硅橡胶/甲基硅橡胶增韧PA6/CF复合材料的制备与性能研究
12
作者 张伟臻 张琦 +2 位作者 李源 卢咏来 张师军 《中国塑料》 北大核心 2025年第3期7-11,共5页
采用熔融共混法制备环氧化硅橡胶/甲基硅橡胶(ESR-5/PDMS)增韧聚酰胺6/碳纤维复合材料,研究了ESR-5/PDMS复配增韧体系中环氧基团含量对PA6基复合材料力学性能、冲击性能、耐热性能和微观结构的影响。结果表明,当增韧复配体系中ESR-5和P... 采用熔融共混法制备环氧化硅橡胶/甲基硅橡胶(ESR-5/PDMS)增韧聚酰胺6/碳纤维复合材料,研究了ESR-5/PDMS复配增韧体系中环氧基团含量对PA6基复合材料力学性能、冲击性能、耐热性能和微观结构的影响。结果表明,当增韧复配体系中ESR-5和PDMS各为10份时,通过原位接枝反应提高了硅橡胶与PA6的界面作用力,从而提高复合材料的抗冲击和抗损伤能力,23、-20、-60℃的缺口冲击强度相较于PA6/CF复合材料分别提高了73.6%、178.0%、196.8%,在低温环境下表现出优异的抗冲击性能,并且最大程度地降低弹性体的引入使体系力学性能下降的影响;同时改善了复合材料的热稳定性能,ESR-5/PDMS增韧体系为碳纤维增强聚酰胺6复合材料在低温环境下的应用提供了可行性方案。 展开更多
关键词 环氧化硅橡胶 聚酰胺6 碳纤维增强复合材料 增韧改性
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换流阀玻璃纤维增强塑料连接件的机械性能分析及在线无损评估方法 被引量：1
13
作者 张新龙 邹延生 +2 位作者 成立 陶博 廖瑞金 《电工技术学报》 北大核心 2025年第7期2033-2042,共10页
玻璃纤维增强塑料(GFRP)连接件作为阳极饱和电抗器的支撑件是高压换流站内的重要部件之一,其机械性能对于换流站的安全至关重要。该文对近10年的GFRP连接件故障情况进行调研,共发现53起表面裂纹故障,并对随机抽取的3支裂纹GFRP连接件的... 玻璃纤维增强塑料(GFRP)连接件作为阳极饱和电抗器的支撑件是高压换流站内的重要部件之一,其机械性能对于换流站的安全至关重要。该文对近10年的GFRP连接件故障情况进行调研,共发现53起表面裂纹故障,并对随机抽取的3支裂纹GFRP连接件的机械性能进行了深入分析,研究了其开裂原因,针对性地提出了一种基于声发射(AE)的机械性能在线无损检测方法。首先,对全新和已出现裂纹的GFRP连接件进行理化分析,明确机械应力导致的物理损伤是机械强度失效的原因;其次,建立考虑实际振动情况的GFRP连接件三维仿真模型,分析开裂位置的应力大小,进一步明确故障原因;最后,提出一种基于声发射的机械性能在线无损检测方法,构建GFRP连接件机械性能评估方程。结果表明,裂纹GFRP连接件机械性能的评估结果与实际测试结果误差在1.4%~3.2%,表明声发射方法具备实现GFRP连接件机械性能在线无损评估的可行性。 展开更多
关键词 换流阀 玻璃纤维增强塑料(GFRP)连接件 裂纹分析 声发射无损检测技术 剩余机械强度评估
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硬质合金和PCD刀具高速车削GFRP试验研究
14
作者 李文浩 施华 +5 位作者 杨文超 葛亮 刘成炜 崔众晗 于晓琳 黄树涛 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期23-28,共6页
针对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)难加工的特性,对比研究了Al_(2)O_(3)+TiN涂层硬质合金刀具和PCD刀具高速车削GFRP时的切削性能。结果表明:Al_(2)O_(3)+TiN涂层刀具初期磨损主要为涂层剥落和基体磨损,PCD刀具初期磨损主要为刃口微崩,随... 针对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)难加工的特性,对比研究了Al_(2)O_(3)+TiN涂层硬质合金刀具和PCD刀具高速车削GFRP时的切削性能。结果表明:Al_(2)O_(3)+TiN涂层刀具初期磨损主要为涂层剥落和基体磨损,PCD刀具初期磨损主要为刃口微崩,随切削长度的增加,两种材料刀具均以后刀面磨损为主,其中Al_(2)O_(3)+TiN涂层刀具还伴有前刀面凹窝形磨损。切削过程中PCD刀具的各切削分力和切削温度及表面粗糙度均低于硬质合金刀具。在高速切削条件下PCD刀具的耐磨性远高于Al_(2)O_(3)+TiN涂层刀具,更适合对GFRP进行长时间稳定车削。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强复合材料 高速车削 刀具磨损 切削力 切削温度 表面粗糙度
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增容剂对玻纤增强PA66/sPS复合材料力学性能的影响
15
作者 陈拓 贾义军 +4 位作者 陈国军 赵姜斌 黄乐文 景裕生 聂琦 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第3期160-165,共6页
采用双螺杆挤出机熔融共混,制得玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA66)/间规聚苯乙烯(sPS)复合材料。选用3种不同接枝率的马来酸酐接枝聚苯醚作为复合材料的增容剂,首先考察不同接枝率增容剂对GF增强PA66/sPS复合材料力学性能的影响,同时采用差... 采用双螺杆挤出机熔融共混,制得玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA66)/间规聚苯乙烯(sPS)复合材料。选用3种不同接枝率的马来酸酐接枝聚苯醚作为复合材料的增容剂,首先考察不同接枝率增容剂对GF增强PA66/sPS复合材料力学性能的影响,同时采用差示扫描量热(DSC)仪、热重(TG)分析仪和扫描电子显微镜对复合材料的结晶性能、热性能及微观形貌进行测试与表征;然后,根据力学性能测试结果,从3种增容剂中筛选出最佳增容剂,探究增容剂含量对GF增强PA66/sPS复合材料力学性能的影响。结果表明,在同等增容剂用量下,接枝率为1.0%的增容剂FB820的增容效果最佳;DSC和TG测试结果表明,使用3种增容剂制得的GF增强PA66/sPS复合材料的结晶温度、熔融温度和热稳定性基本一致。当增容剂FB820用量为4份时,复合材料的力学性能最佳,拉伸强度为176 MPa,弯曲强度为219MPa,非缺口冲击强度为39 kJ/m^(2),缺口冲击强度为12.7 kJ/m^(2)。 展开更多
关键词 尼龙66 间规聚苯乙烯 增容剂 玻璃纤维增强复合材料
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GFRP筋锚杆抗拉及抗扭性能试验研究
16
作者 刘一鸿 白晓宇 +3 位作者 孙淦 王忠胜 李明 闫楠 《材料导报》 北大核心 2025年第16期264-270,共7页
为研究玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋抗拉与抗扭的力学特性,明确其极限抗拔承载力和极限扭矩随直径、标距变化的影响规律,分别对GFRP筋进行拉拔和扭转室内试验,尤其是对空芯无填充的GFRP筋和空芯有填充的GFRP筋进行拉拔试验,获得其极限抗... 为研究玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋抗拉与抗扭的力学特性,明确其极限抗拔承载力和极限扭矩随直径、标距变化的影响规律,分别对GFRP筋进行拉拔和扭转室内试验,尤其是对空芯无填充的GFRP筋和空芯有填充的GFRP筋进行拉拔试验,获得其极限抗拔承载力、最大扭矩、弹性模量和剪切模量等力学指标。研究表明,(1)拉拔试验中,GFRP筋的极限抗拔承载力只与直径有关,与GFRP筋长度无关,并且随着GFRP筋直径的增加,其极限抗拔承载力增长速率越显著;扭转试验中,GFRP筋最大扭矩同样只与直径相关,与标距无关,但最大扭角与标距相关,受直径变化影响较小。(2)拉拔试验时可将工作段长度适当减小,而不会影响试验结果。(3)空芯无填充和空芯有填充的GFRP筋弹性模量基本相同,与实芯GFRP筋相比降低约33%,但空芯有填充GFRP筋的极限抗拔承载力约为无填充GFRP筋的1.53倍。(4)GFRP筋的抗拉强度大于钢筋,但剪切模量小于钢筋。研究结果对GFRP筋在土木工程中的推广应用提供了参考。 展开更多
关键词 GFRP筋 抗拉强度 抗扭性能 弹性模量 剪切模量
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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
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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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具有优异力学性能的钛白粉增白GFRPA复合材料的制备及性能研究
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作者 张衡 刘浩 +2 位作者 邱守季 张炳 吴叔青 《中国塑料》 北大核心 2025年第3期12-18,共7页
分别使用大分子多元酸(BA)和月桂酸(LA)对钛白粉进行表面改性,并通过挤出成型得到白色PA6/GF复合材料。通过对复合材料的结晶行为、界面性质以及力学性能的测试,发现在添加量均为3%(质量分数,下同)时,与纯钛白粉相比,LA改性钛白粉对PA6... 分别使用大分子多元酸(BA)和月桂酸(LA)对钛白粉进行表面改性,并通过挤出成型得到白色PA6/GF复合材料。通过对复合材料的结晶行为、界面性质以及力学性能的测试,发现在添加量均为3%(质量分数,下同)时,与纯钛白粉相比,LA改性钛白粉对PA6/GF复合材料力学性能的改善不明显,但BA改性钛白粉复合材料体系的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度分别为109、155 MPa和12.3 kJ/m^(2),相比添加纯钛白粉的PA6/GF复合材料分别提高了11.1%、10.7%和68.5%,各项性能均达到同等加入量ZnS体系的85%以上。 展开更多
关键词 聚酰胺6 玻璃纤维 钛白粉 表面改性 冲击强度
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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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基于FDM的ABS/GF复合材料的力学性能分析及工艺参数优化
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作者 林峰 叶大鹏 《塑料工业》 北大核心 2025年第4期77-85,共9页
为探索熔融沉积制造(FDM)工艺参数对玻璃纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS/GF)复合材料力学性能的影响,为其应用和性能优化提供理论依据,本文通过Plackett-Burman筛选实验、单因素实验以及正交试验,探讨了各工艺参数对材料力学... 为探索熔融沉积制造(FDM)工艺参数对玻璃纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS/GF)复合材料力学性能的影响,为其应用和性能优化提供理论依据,本文通过Plackett-Burman筛选实验、单因素实验以及正交试验,探讨了各工艺参数对材料力学性能的影响,并识别出对拉伸强度和弯曲强度有显著影响的关键参数。在此基础上,基于拉丁超立方采样方法获取实验数据,通过反向传播(BP)神经网络建立工艺参数与力学性能之间的非线性预测模型。最后,通过非支配排序遗传算法II(NSGA-II)多目标遗传算法,对拉伸强度和弯曲强度进行同步优化,得到了Pareto前沿解集,展示了不同参数组合下的优化权衡。结果表明,喷嘴温度、打印层高、打印线宽和打印速度是影响材料拉伸强度和弯曲强度的最显著因素。通过多目标优化,得到了能够同时最大化拉伸强度和弯曲强度的最佳参数组合,拉伸强度和弯曲强度分别提高7.6%和7.2%以上。实验验证结果显示,优化模型的预测值与实验测得值的偏差在可接受范围内,进一步验证了所提出代理模型和多目标优化方法的有效性。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 正交试验 反向传播神经网络 遗传算法 多目标优化
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