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织物增强复合材料的电热驱动形状记忆回复行为 被引量：1
1
作者 刘仁义 杨琴 +2 位作者 孙宝忠 顾伯洪 张威 《纺织学报》 北大核心 2025年第1期72-79,共8页
为研究不同结构参数织物增强形状记忆复合材料(SMPCs)的力学行为、热驱动和电驱动下形状回复行为及回复力大小,以连续碳纤维(CCF)、形状记忆聚氨酯(SMPU)为原料,利用双螺杆挤出机制备芯壳结构复合长丝,将其作为经纱和纬纱,织造单纬、双... 为研究不同结构参数织物增强形状记忆复合材料(SMPCs)的力学行为、热驱动和电驱动下形状回复行为及回复力大小,以连续碳纤维(CCF)、形状记忆聚氨酯(SMPU)为原料,利用双螺杆挤出机制备芯壳结构复合长丝,将其作为经纱和纬纱,织造单纬、双纬、三纬3种复合织物,利用平板硫化机热压成SMPCs,测试并分析3种SMPCs的动态热力学性能、热驱动和电驱动形状记忆行为及回复力大小。结果表明:3种SMPCs的储能模量分别是SMPU的2.20、3.27、4.53倍,三纬SMPCs的储能模量最大;3种SMPCs的形状回复率可达98%以上,热驱动下,温度越高,回复时间越短;电驱动下,驱动电压在3~6 V范围内时,电压越大,回复时间越短,可实现低压快速响应;回复力随纬纱根数的增加而增大,最高可达1.8 N,是试样重力的75.9倍。 展开更多
关键词 织物增强复合材料 形状记忆聚氨酯 热驱动 电驱动 回复力 碳纤维
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自然老化对CF/PA66复合材料力学性能的影响
2
作者 王先衬 张娟娟 +2 位作者 魏海旭 胡剑峰 张贻启 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第1期125-132,共8页
目前,对纤维增强聚酰胺复合材料老化行为的研究主要集中在人工加速老化法,利用自然老化法研究纤维增强聚酰胺复合材料老化行为的文献相对较少。为研究纤维增强聚酰胺复合材料在上海地区的自然老化,以短碳纤维增强聚酰胺66(CF/PA66)注塑... 目前,对纤维增强聚酰胺复合材料老化行为的研究主要集中在人工加速老化法,利用自然老化法研究纤维增强聚酰胺复合材料老化行为的文献相对较少。为研究纤维增强聚酰胺复合材料在上海地区的自然老化,以短碳纤维增强聚酰胺66(CF/PA66)注塑粒子为原材料,通过注射成型得到CF/PA66拉伸样条。在上海地区将CF/PA66拉伸样条静置于室内进行为期36个月的自然老化试验。通过对自然老化前后的CF/PA66进行拉伸、弯曲测试并观察拉伸断口形貌,分析自然老化对CF/PA66力学性能、破坏模式及破坏机理的影响。结果表明,经过36个月的自然老化,PA66发生降解,表面发白且出现了粉化现象;CF/PA66复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲模量的保留率分别为77.27%,85.59%,92.18%和91.03%,自然老化后复合材料的弯曲强度、弯曲模量的保留率均高于拉伸强度、拉伸弹性模量的保留率;自然老化并未改变CF/PA66的拉伸破坏失效模式、拉伸破坏机理及弯曲破坏机理。但由于自然老化后CF/PA66的韧性增加,使得其弯曲破坏失效模式由断裂变为受拉区域出现裂纹。 展开更多
关键词 碳纤维 聚酰胺66 自然老化 注塑成型 复合材料 热塑性树脂
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CF/PPS复合材料自然老化3年前后力学性能对比
3
作者 边蕴宇 王先衬 +2 位作者 陈渤 彭梓航 杨昊铭 《塑料工业》 北大核心 2025年第6期111-115,151,共6页
研究碳纤维(CF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料(CF/PPS)的自然老化行为对其工程应用具有重要意义,但目前关于CF/PPS自然老化行为的研究较少。本文通过注塑成型得到CF/PPS复合材料(CF质量分数为25%),并在上海地区对其进行为期3年的自然老化... 研究碳纤维(CF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料(CF/PPS)的自然老化行为对其工程应用具有重要意义,但目前关于CF/PPS自然老化行为的研究较少。本文通过注塑成型得到CF/PPS复合材料(CF质量分数为25%),并在上海地区对其进行为期3年的自然老化试验后,对其进行表面观察及拉伸、弯曲测试。结果表明,1)自然老化使CF/PPS的表面因树脂基体降解变得粗糙,且表面出现裂纹。2)自然老化会降低CF/PPS的力学性能。经过3年的自然老化,CF/PPS拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量的保留率分别为76.88%、77.25%、90.97%、86.91%。3)水分子的增塑作用使得CF/PPS树脂基体在拉伸应力作用下产生明显塑性形变。同时随着水分子的侵蚀以及热应力的不断作用,最终CF/PPS拉伸断口处的树脂基体呈现出由大量紧密排列的较大坑洞组成的网状结构。4)为期3年的自然老化提高了CF/PPS的弯曲韧性,导致其弯曲失效模式由试样断裂变为试样受拉伸区域出现裂纹。 展开更多
关键词 聚苯硫醚 自然老化 碳纤维 注塑成型 复合材料
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国产高导热中间相沥青基碳纤维复合材料性能研究
4
作者 徐小魁 潘江 +3 位作者 郝尚 张娟娟 吴春燕 刘千立 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期40-45,共6页
为夯实国产高导热中间相沥青基碳纤维(MPCF)在航天领域中的工程应用基础,重点研究了国产MPCF及其复合材料性能。通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征了国产MPCF的微观形貌,利用X射线光电子能谱分析(XPS)、光学显微镜和表界... 为夯实国产高导热中间相沥青基碳纤维(MPCF)在航天领域中的工程应用基础,重点研究了国产MPCF及其复合材料性能。通过扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征了国产MPCF的微观形貌,利用X射线光电子能谱分析(XPS)、光学显微镜和表界面测试仪测定了国产MPCF的表面化学元素、浸润性和表面能,考察了国产MPCF预浸料制备工艺性,评价了国产MPCF复合材料的常温力学性能、理化性能和热真空放气性能。结果显示:与进口MPCF相比,国产MPCF粗糙度更高,表面化学活性、浸润性和表面能更优;国产MPCF预浸料成型工艺性差,制得的国产MPCF复合材料层间剪切强度(46.69 MPa)与进口MPCF复合材料层间剪切强度相当,其他如拉伸、压缩和弯曲等性能略低;国产MPCF复合材料热真空放气性能满足空间环境要求;国产MPCF各向同性复合材料平均面内热导率为152.1 W·m^(-1)·K^(-1),与进口材料相比,导热性能略低,但与传统6063铝合金扩热结构相比,更具轻量化和结构功能一体化优势。 展开更多
关键词 国产 高导热中间相沥青基碳纤维 复合材料 性能
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纬向V形机织间隔复合材料压缩性能有限元分析
5
作者 刘生杰 邵慧奇 +4 位作者 陈南梁 蒋金华 曾金金 陈骏峰 白一峰 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期60-68,共9页
探究了纬向V形机织间隔复合材料在平压和侧压载荷下的失效机制及破坏模式。采用ABAQUS软件建立复合材料多尺度单胞模型,并设置周期性边界条件。针对纤维束进行弹性性能分析,预测宏观材料弹性常数。利用Fortran语言对UMAT子程序进行二次... 探究了纬向V形机织间隔复合材料在平压和侧压载荷下的失效机制及破坏模式。采用ABAQUS软件建立复合材料多尺度单胞模型,并设置周期性边界条件。针对纤维束进行弹性性能分析,预测宏观材料弹性常数。利用Fortran语言对UMAT子程序进行二次开发,引入三维Hashin损伤判据和Camanho刚度退化方案,实现对纬向V形三维机织间隔复合材料的渐进损伤分析。结果表明,模拟结果与试验结果相符。在平压载荷作用下,弯曲振幅较大的V形绒经组先发生断裂,振幅小的绒经组后断裂,出现二次峰值载荷。绒经与纬纱交织处和绒经屈曲处出现应力集中,断裂位置集中在绒经屈曲最大处和与面板衔接处,面板无明显破损;在侧压载荷作用下,树脂面板与树脂内纱线为承力主体,面层纬纱承压较大,而间隔层绒经承压较小。断裂主要发生在两排V形绒经之间,失效模式为树脂渐进式破损、纤维脱黏与纱线断裂。 展开更多
关键词 纬向V形 三维机织间隔复合材料 有限元模拟 压缩性能
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超声振动辅助磨削CFRP复合材料薄管撕裂损伤研究 被引量：2
6
作者 康仁科 陆冰伟 +4 位作者 陈凯良 李晟超 戴晶滨 董志刚 鲍岩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期524-533,540,共11页
针对碳纤维增强复合材料(CFRP)薄管超声振动辅助磨削过程中存在撕裂损伤且形成原因不明确的问题,通过对M55J和T300复合材料薄管开展超声振动辅助磨削试验,探究了超声振幅、进给量及主轴转速对磨削力和撕裂尺寸的影响规律,通过对磨削过... 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)薄管超声振动辅助磨削过程中存在撕裂损伤且形成原因不明确的问题,通过对M55J和T300复合材料薄管开展超声振动辅助磨削试验,探究了超声振幅、进给量及主轴转速对磨削力和撕裂尺寸的影响规律,通过对磨削过程的受力分析和对最大未变形切屑厚度的计算,分析了撕裂位置的形成原因和撕裂尺寸的变化规律。结果表明:磨削力随超声振幅的增大而减小,随进给量的增大而增大,与主轴转速的关联性较小;撕裂易出现于CFRP薄管内壁,其长度与高度随超声振幅的增大而减小,随进给量的增大而增大,随主轴转速的增大而减小。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 薄管 超声振动辅助磨削 磨削力 撕裂
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航天器复合材料桁架连接增强方法与验证
7
作者 马超 王志国 +5 位作者 张如变 胡宗文 刘良威 陆晴 陈红飞 胡敏 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期68-73,共6页
大型航天器主承载复合材料桁架局部承受过大的轴向拉伸载荷时,存在接头与杆件拉脱破坏的风险。基于胶接桁架碳纤维分层破坏机理,提出了外套管增强胶接、锥面配合增强胶接和组合增强胶接3种连接增强方案,通过优化传力路径达到降低层间应... 大型航天器主承载复合材料桁架局部承受过大的轴向拉伸载荷时,存在接头与杆件拉脱破坏的风险。基于胶接桁架碳纤维分层破坏机理,提出了外套管增强胶接、锥面配合增强胶接和组合增强胶接3种连接增强方案,通过优化传力路径达到降低层间应力的目的。针对3种连接增强方案,投产了相应的试件开展性能测试。经试验验证,胶接增强设计方法能够有效提高承载能力33%~66%,极限拉脱力达到200 kN,可为大型航天器主承载桁架研制提供参考。 展开更多
关键词 航天器 复合材料桁架 胶接接头 连接增强
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含紧固穿透分层复合材料层板的疲劳扩展
8
作者 张霞 林智育 罗少波 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期907-915,共9页
对含预置穿透分层复合材料层板开展压缩强度和压缩疲劳试验,获得结构的极限载荷,并研究层板的分层扩展特性。基于ABAQUS软件建立含穿透分层复合材料层板有限元模型,通过VCCT计算能量释放率,采用B-K准则来模拟层间分层的扩展。引入VUMAT... 对含预置穿透分层复合材料层板开展压缩强度和压缩疲劳试验,获得结构的极限载荷,并研究层板的分层扩展特性。基于ABAQUS软件建立含穿透分层复合材料层板有限元模型,通过VCCT计算能量释放率,采用B-K准则来模拟层间分层的扩展。引入VUMAT子程序,采用改进的Hashin准则判断单元损伤;基于累积损伤理论和剩余强度理论,弱化材料性能,对含穿透分层和含紧固穿透分层复合材料层板的疲劳力学行为进行分析,讨论了紧固件等参数对层板分层扩展的影响。 展开更多
关键词 复合材料层板 VCCT 疲劳分层扩展 紧固
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织物/聚脲柔性复合材料抗爆性能研究进展 被引量：4
9
作者 郑成燕 张典堂 +1 位作者 梁燕民 钱坤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第23期23205-23211,共7页
织物/聚脲柔性复合材料因轻质和优异的防爆性能而成为个体及公共建筑材料防爆领域的关键材料。本文阐述了爆炸载荷的传播机制及破坏机理,探讨了爆炸冲击载荷下织物/聚脲柔性复合材料的作用机制及吸能方式,总结了织物增强体和聚脲分别对... 织物/聚脲柔性复合材料因轻质和优异的防爆性能而成为个体及公共建筑材料防爆领域的关键材料。本文阐述了爆炸载荷的传播机制及破坏机理,探讨了爆炸冲击载荷下织物/聚脲柔性复合材料的作用机制及吸能方式,总结了织物增强体和聚脲分别对防爆复合材料性能的影响;同时,在现有研究基础上指出了目前存在的问题并提出建议,为今后新型轻质高强织物/聚脲柔性复合材料的研究提供参考依据及前沿思路。 展开更多
关键词 织物/聚脲柔性复合材料 破片侵彻 防爆复合材料 爆炸冲击波
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织物/聚脲柔性复合材料抗破片侵彻行为 被引量：3
10
作者 郑成燕 宗晟 +2 位作者 张典堂 潘江 钱坤 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期269-276,共8页
以芳纶/UHMWPE织物增强聚脲柔性复合材料为研究对象,采用1.1 g柱状楔形破碎片对纯织物材料和喷涂聚脲的柔性复合材料分别进行破片侵彻试验,获取弹道极限速度。在此基础上,采用显微镜采集柔性材料的表面及内部损伤特征,分析弹道侵彻破坏... 以芳纶/UHMWPE织物增强聚脲柔性复合材料为研究对象,采用1.1 g柱状楔形破碎片对纯织物材料和喷涂聚脲的柔性复合材料分别进行破片侵彻试验,获取弹道极限速度。在此基础上,采用显微镜采集柔性材料的表面及内部损伤特征,分析弹道侵彻破坏作用机理。结果发现,与纯织物柔性材料相比,织物增强聚脲柔性复合材料的弹道极限速度V_(50)提升了30 m/s。同时,在更高侵彻速度的情况下,弹孔处损伤明显要小很多,说明聚脲喷涂能够有效降低破片对柔性材料的损伤。 展开更多
关键词 破片侵彻 聚脲喷涂 弹道极限速度 织物柔性复合材料
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配合精度对复合材料单钉双剪螺栓连接静强度的影响 被引量：5
11
作者 钟茂平 毛春见 张霞 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期750-756,807,共8页
为研究不同配合精度(间隙配合及干涉配合)对复合材料单钉双剪螺栓连接静强度的影响,基于ABAQUS软件建立了三维渐进损伤有限元分析模型,并将分析结果与实验结果进行比较验证模型的有效性。结果表明,间隙的增加会导致接头挤压强度及刚度... 为研究不同配合精度(间隙配合及干涉配合)对复合材料单钉双剪螺栓连接静强度的影响,基于ABAQUS软件建立了三维渐进损伤有限元分析模型,并将分析结果与实验结果进行比较验证模型的有效性。结果表明,间隙的增加会导致接头挤压强度及刚度的降低,但在0%~2%间隙范围内极限挤压强度变化不大。间隙配合下螺栓-孔接触面积的减小引发应力集中,致使孔边出现损伤区域集中。适当的干涉配合能增强接头刚度及挤压强度;适当的干涉量能降低孔边应力集中,但过大的干涉量会导致孔周出现严重的初始损伤。 展开更多
关键词 复合材料 螺栓连接 渐进损伤 间隙配合 干涉配合
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天线反射器复合材料轻量化研究 被引量：5
12
作者 董晓阳 郭金海 +2 位作者 吴文平 史文锋 陈浩然 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2017年第4期37-41,共5页
采用树脂基复合材料代替铝合金材料研制反射器满足天线反射器减重要求,并建立反射器3D模型,通过有限元软件分别对铝合金以及复合材料反射器的模态进行分析。结果表明:在保持相同体积的条件下,复合材料反射器基频比铝合金反射器高出35.2... 采用树脂基复合材料代替铝合金材料研制反射器满足天线反射器减重要求,并建立反射器3D模型,通过有限元软件分别对铝合金以及复合材料反射器的模态进行分析。结果表明:在保持相同体积的条件下,复合材料反射器基频比铝合金反射器高出35.23%,减轻41.2%;为了保证星载反射器在服役环境中的精度,对两种材料反射器在-180^+80℃的热变形进行仿真。结果显示:采用[0/45/-45/90]2S铺层设计的反射器热变形量比铝合金反射器低94.25%;采用模压工艺研制的复合材料反射器型面精度为0.027 mm,满足使用要求,并且在服役环境下,复合材料型面精度稳定性优于铝合金反射器。 展开更多
关键词 天线 反射器 复合材料 有限元 轻量化
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高导热沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及导热性能研究 被引量：5
13
作者 唐波 易淼 +6 位作者 梁燕民 吴泽洲 鞠博文 郝旭峰 吕永根 王瑛 吴新锋 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期157-160,共4页
利用液相浸渍/排布-铺层-热压制备工艺制备了高导热沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料。研究了沥青基碳纤维种类、碳纤维排布方向、温度变化对碳纤维/环氧复合材料导热性能的影响。结果表明,制备的山西煤化所沥青基碳纤维/环氧复合材料的... 利用液相浸渍/排布-铺层-热压制备工艺制备了高导热沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料。研究了沥青基碳纤维种类、碳纤维排布方向、温度变化对碳纤维/环氧复合材料导热性能的影响。结果表明,制备的山西煤化所沥青基碳纤维/环氧复合材料的导热系数达到了322 W/(m·K),远高于常规碳纤维复合材料的导热系数。另外,碳纤维复合材料纤维轴向的导热系数远远高于垂直于纤维轴向的导热系数。温度对碳纤维复合材料也有一定的影响。研究结果将为碳纤维复合材料的制备和应用提供借鉴。 展开更多
关键词 碳纤维 环氧树脂 复合材料 导热系数
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不同工艺参数和界面改性对碳纤维增强聚苯硫醚复合材料Ⅰ型层间断裂韧性的影响 被引量：8
14
作者 常舰 肖海刚 +4 位作者 谢钟清 毕华阳 郑金华 朱姝 侯进森 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第1期22-28,共7页
本文研究了不同工艺参数(温度、压力、降温速率)和界面改性对碳纤维增强聚苯硫醚(CF/PPS)航空热塑性复合材料Ⅰ型层间断裂韧性的影响。试验发现较高成型温度(340℃)、较快降温速率(32℃/min)和经过界面改性的CF/PPS复合材料的Ⅰ型层间... 本文研究了不同工艺参数(温度、压力、降温速率)和界面改性对碳纤维增强聚苯硫醚(CF/PPS)航空热塑性复合材料Ⅰ型层间断裂韧性的影响。试验发现较高成型温度(340℃)、较快降温速率(32℃/min)和经过界面改性的CF/PPS复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性(G_(IC))更高。这是因为较高的温度有利于聚苯硫醚(PPS)分子链发生缠结;较快的降温速率抑制了PPS结晶,使基体韧性更好。利用课题组自制的上浆剂对碳纤维(CF)进行改性,发现经过界面改性的CF/PPS复合材料界面相互作用加强,强界面性能有利于应力和能量传递,因此G_(IC)值较未改性的CF/PPS复合材料更高。成型压力对CF/PPS复合材料的G_(IC)影响不明显,较高的成型压力反而会导致树脂对纤维的浸渍减弱,大量树脂从模具边缘间隙溢出,不利于复合材料韧性的提高。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 聚苯硫醚 断裂韧性 成型工艺 界面改性
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纤维增强热塑性复合材料3D打印研究进展 被引量：4
15
作者 任佳军 孙颖 +1 位作者 鞠博文 于肖 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第11期122-128,共7页
3D打印(3DP),又称为增材制造(AM),是一种通过连续分层切片与材料层层沉积构建三维物体的新兴技术。近年来,关于3D打印技术的研究在全球范围内呈指数级增长。3D打印技术在航空航天、轨道交通、电子和生物医学等领域有着广泛的应用。纤维... 3D打印(3DP),又称为增材制造(AM),是一种通过连续分层切片与材料层层沉积构建三维物体的新兴技术。近年来,关于3D打印技术的研究在全球范围内呈指数级增长。3D打印技术在航空航天、轨道交通、电子和生物医学等领域有着广泛的应用。纤维作为增强体在热塑性聚合物3D打印中的应用,极大地提高了复合材料的综合力学性能。本文在简要介绍纤维增强复合材料3D打印的发展历史基础上,评述了纤维增强复合材料3D打印的制件性能优化方式、存在问题与未来发展趋势。 展开更多
关键词 3D打印 纤维 复合材料 工艺 性能
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超低温用碳纤维增强树脂基复合材料的性能研究 被引量：3
16
作者 王晓蕾 王芳 +2 位作者 刘千立 王钧 田杰 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期34-38,共5页
根据低温液氧贮箱的缠绕工艺与特殊使用环境要求,分别针对3种自制的环氧树脂体系进行系统的工艺特性与低温抗裂纹性能研究。在此基础上以T700纤维复合材料为研究对象,详细考察其在超低温和高低温循环条件下的力学性能稳定性,并对其液氧... 根据低温液氧贮箱的缠绕工艺与特殊使用环境要求,分别针对3种自制的环氧树脂体系进行系统的工艺特性与低温抗裂纹性能研究。在此基础上以T700纤维复合材料为研究对象,详细考察其在超低温和高低温循环条件下的力学性能稳定性,并对其液氧相容性进行测试。最终以小型碳纤维复合材料筒体进行综合性能验证。研究结果表明,SFC-3环氧树脂具有较好的缠绕工艺特性,且在超低温和高低温交变条件下具有优异的抗裂纹特性。T700/SFC-3环氧复合材料分别经过高低温交变和超低温处理后,拉伸性能保留率在92%以上,且该复合材料具有良好的液氧相容性。T700/SFC-3环氧树脂复合材料筒体具有极好的耐高低温稳定性和气密性。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 液氧贮箱 超低温
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复合材料杆件接头的结构设计与力学研究 被引量：2
17
作者 梁旭豪 吴鑫锐 +3 位作者 张砚达 沈峰 王晓蕾 白瑞祥 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第5期103-109,共7页
复合材料杆件接头一般采用胶接连接。为了进一步提高杆件与接头的连接强度,对复合材料杆件接头的结构形式进行设计,提出了三种结构设计方案。为了比较三种方案的优劣,根据当前需求,开展了有限元分析,并制作了拉伸试样,进行了拉伸试验。... 复合材料杆件接头一般采用胶接连接。为了进一步提高杆件与接头的连接强度,对复合材料杆件接头的结构形式进行设计,提出了三种结构设计方案。为了比较三种方案的优劣,根据当前需求,开展了有限元分析,并制作了拉伸试样,进行了拉伸试验。试验结果表明,与前两种设计方案相比,第三种结构设计方案的工艺稳定性较高,拉伸承载能力最高,拉伸性能稳定,设计方案最优。三种结构设计方案的有限元分析结果与试验结果基本一致,有限元分析方法合理有效,提高了研究效率。有限元分析和试验结果为后续的研究工作提供了依据。 展开更多
关键词 复合材料 碳纤维杆件 金属接头 胶接 有限元分析 拉伸试验
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卫星贮箱安装板复合材料蒙皮热应力工艺设计优化 被引量：1
18
作者 史文锋 赵鑫 +3 位作者 董晓阳 郭金海 章宇界 陈浩然 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期134-138,共5页
基于有限元分析方法,对热压罐成型卫星贮箱安装板复合材料蒙皮热应力工艺设计方案进行仿真分析,研究了预浸料铺层区域、均压板结构、固化温度等工艺参数对蒙皮热应力的影响。结果表明,在均压板开孔结构不变,当预浸料铺层方法从整体铺层... 基于有限元分析方法,对热压罐成型卫星贮箱安装板复合材料蒙皮热应力工艺设计方案进行仿真分析,研究了预浸料铺层区域、均压板结构、固化温度等工艺参数对蒙皮热应力的影响。结果表明,在均压板开孔结构不变,当预浸料铺层方法从整体铺层转变为开孔铺层,最大压缩热应力为-393.7MPa,增加了3.8%;最大拉伸热应力为87.9MPa,降低了62.9%。保持均压板开孔结构-预浸料开孔铺层不变,当固化最高温度从180℃降低到120℃,最大压缩热应力为-250.5MPa,最大拉伸热应力为55.9MPa,最大压缩应力和拉伸应力均降低了36.3%。降低固化温度显著降低热应力,并通过实验验证了分析结果。 展开更多
关键词 复合材料 贮箱安装板 蒙皮 热应力 优化
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复合材料力矩陀螺支架结构优化及仿真 被引量：1
19
作者 董晓阳 史文锋 +3 位作者 郭金海 章宇界 詹光亮 陈浩然 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第9期30-35,共6页
为了提高力矩陀螺支架结构效率,以结构基频/质量比(ω/m)作为优化目标值,对力矩陀螺支架结构进行了动力学分析。利用有限元软件建模计算,得到复合材料制造的力矩陀螺支架质量为7.32 kg,基频为255.06 Hz,ω/m为34.83 Hz/kg。为了发挥复... 为了提高力矩陀螺支架结构效率,以结构基频/质量比(ω/m)作为优化目标值,对力矩陀螺支架结构进行了动力学分析。利用有限元软件建模计算,得到复合材料制造的力矩陀螺支架质量为7.32 kg,基频为255.06 Hz,ω/m为34.83 Hz/kg。为了发挥复合材料的性能优势,对力矩陀螺支架通过几何结构进行优化设计。结果表明:本体厚度增加1 mm,ω/m降低4.2%;通过均布T型加强筋增强,ω/m可提高39.21%。基于T型加强筋增强结构,对复合材料铺层进行优化设计。结果表明:准各向同性铺层具有更高的结构效率,ω/m为48.49 Hz/kg;考虑复合材料整体成型工艺性,采用[-144/-72/0/+72/+144]ns结构适应性铺层设计得到的ω/m为47.79 Hz/kg。 展开更多
关键词 复合材料 力矩陀螺 结构效率 有限元 优化设计
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复合材料构件真空气密性能的提升技术研究 被引量：5
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作者 黄道明 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期744-750,共7页
在简述某复合材料在空间领域的应用事例之后,指出改进真空气密性能的必要性。在归纳热固性树脂基复合材料真空气密性问题的特点之后,提出要使复合材料构件在真空度小于10-3Pa等空间环境条件下漏率小于10-10Pa.m3/s、总质量损失小于1.00... 在简述某复合材料在空间领域的应用事例之后,指出改进真空气密性能的必要性。在归纳热固性树脂基复合材料真空气密性问题的特点之后,提出要使复合材料构件在真空度小于10-3Pa等空间环境条件下漏率小于10-10Pa.m3/s、总质量损失小于1.00%、可凝挥发物小于0.10%,应从设计、制造和使用的各个环节采取系统性的措施。随后从材料选择、结构设计、工艺路线设计、工艺方法选择、工艺控制措施、包装、运输、贮存、使用和维护方面,共计介绍了数十条可提升真空气密性能的技术措施。 展开更多
关键词 热固性 树脂基 复合材料 真空气密 提升技术
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