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PVC泡沫夹芯板单点低速冲击动态响应与冲击后剩余抗压强度试验研究
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作者 陈翀一 程勇军 +4 位作者 蔡伟 印卓 胡海晓 王静南 余彧 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期263-270,共8页
[目的]为了研究复合材料夹芯板抗冲击力学性能,选取尺寸为150 mm×100 mm×26 mm的正交编织玻纤复合材料PVC泡沫夹芯板为研究对象,研究其单点低速冲击动态响应与冲击后的剩余压缩强度。[方法]开展一系列不同冲击能量下夹芯板落... [目的]为了研究复合材料夹芯板抗冲击力学性能,选取尺寸为150 mm×100 mm×26 mm的正交编织玻纤复合材料PVC泡沫夹芯板为研究对象,研究其单点低速冲击动态响应与冲击后的剩余压缩强度。[方法]开展一系列不同冲击能量下夹芯板落锤冲击试验,研究夹芯板在不同冲击能量下的失效模式、冲击力–位移响应和能量吸收特性。随后开展含冲击损伤的夹芯板试样准静态压缩试验,分析含冲击损伤的复合夹芯板的最大压缩承载能力和剩余压缩强度。[结果]研究结果发现,不同冲击能量下夹芯板失效模式和冲击力–位移特性有明显的区别,芯层主要通过压缩变形来吸收冲击能量。随着冲击能量增大,复合材料夹芯板的最大冲击力、凹坑深度和结构吸收能量都随之增大,夹芯板结构的最大压缩承载能力和剩余压缩强度在逐渐降低,夹芯结构受冲击面板的损伤程度决定了夹芯板的剩余压缩强度。[结论]研究工作可为舰船结构抗冲击设计提供参考。 展开更多
关键词 复合材料夹芯板 冲击 失效模式 压缩 剩余强度
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端氨基聚硫橡胶增韧改性环氧树脂 被引量:26
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作者 李瑜 邓金飞 +2 位作者 孙昭宜 饶秋华 梅志远 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期100-104,共5页
对聚硫橡胶进行封端改性,将氨基引入聚硫橡胶中以提升其活泼氢的含量。将不同配比的端氨基聚硫橡胶与环氧树脂混合反应,得到改性环氧树脂。用傅里叶变换红外光谱对改性环氧树脂进行结构分析;用动态力学热分析仪测定改性环氧树脂的动态... 对聚硫橡胶进行封端改性,将氨基引入聚硫橡胶中以提升其活泼氢的含量。将不同配比的端氨基聚硫橡胶与环氧树脂混合反应,得到改性环氧树脂。用傅里叶变换红外光谱对改性环氧树脂进行结构分析;用动态力学热分析仪测定改性环氧树脂的动态力学性能;用拉力机、硬度计等对改性环氧树脂的拉伸强度、断裂伸长率及硬度进行测定,记录改性环氧树脂固化前后的体积变化得到收缩率。研究结果表明成功将氨基引入聚硫橡胶,端氨基聚硫橡胶中的活泼氢与环氧树脂反应,使环氧基开环,形成聚硫橡胶改性环氧树脂,聚硫橡胶作为软段,起增韧作用。固化体系中,随着活泼氢与环氧基摩尔比不断增加,从0.3逐渐变化到1.0时,固化物交联度增加,作为柔性链段的聚硫橡胶含量增多,断裂伸长率升高,由5%逐渐增加到17%,与之作为硬段的阴离子聚合环氧树脂组分不断减少,固化物的拉伸强度由16.8MPa逐渐降低至5.2MPa,邵氏A硬度由99下降至84。 展开更多
关键词 聚硫橡胶 环氧树脂 改性
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几种典型复合材料板振动特性综合对比分析及设计规律研究 被引量:12
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作者 刘建良 梅志远 +2 位作者 唐宇航 张焱冰 张建设 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期65-72,共8页
为探究复合材料可设计参量对板格振动特性的影响规律,以玻璃钢板为设计基准,针对碳/玻混杂、橡胶格栅夹层、浮力材料格栅夹层等3种典型复合材料板方案,开展了固有频率和振动加速度振级特性的仿真分析和模型试验研究。研究结果表明,等厚... 为探究复合材料可设计参量对板格振动特性的影响规律,以玻璃钢板为设计基准,针对碳/玻混杂、橡胶格栅夹层、浮力材料格栅夹层等3种典型复合材料板方案,开展了固有频率和振动加速度振级特性的仿真分析和模型试验研究。研究结果表明,等厚度的碳/玻混杂板和玻璃钢板质量相当,碳/玻混杂板具有较好的振动抑制特性;格栅夹层板振动特性主要受芯材性能影响,浮力材料格栅夹层板刚度质量比最大,对测试频段内(0~2 000 Hz)振动都有较好的抑制作用,而橡胶格栅板对更高频段(>2 000 Hz)振动抑制效果较好,因此在芯材选择时应选用高阻尼、刚度与格栅想接近的材料;20 mm等厚度的碳/玻混杂板振动响应略低于浮力材料格栅夹层板。以上结论可为复合材料板结构应用选型提供依据。 展开更多
关键词 固有频率 振动加速度 玻璃钢 碳/玻混杂 橡胶格栅夹层 浮力材料格栅夹层
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浮力材料和橡胶格栅夹层板振动响应试验对比研究 被引量:5
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作者 刘建良 梅志远 +2 位作者 张焱冰 唐宇航 成天健 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期1-6,13,共7页
[目的]为探究芯材对格栅夹层板振动的影响规律,[方法]以格栅夹层板为研究对象,通过试验对比浮力材料格栅夹层板和橡胶格栅夹层板在不同状态下的振动响应差异,重点分析芯材对两型板抑振效果的影响。[结果]结果表明,空气中浮力材料格栅夹... [目的]为探究芯材对格栅夹层板振动的影响规律,[方法]以格栅夹层板为研究对象,通过试验对比浮力材料格栅夹层板和橡胶格栅夹层板在不同状态下的振动响应差异,重点分析芯材对两型板抑振效果的影响。[结果]结果表明,空气中浮力材料格栅夹层板在中低频段(0~1000Hz)内的振动响应较低,橡胶格栅夹层板在高频段(1000~3000Hz)内的振动响应较低;水中由于附加质量及附加阻尼效应的影响,夹层板体质量和芯材阻尼因素对板振动响应的影响程度被弱化,夹层结构的整体及板格局部弯曲刚度成为主导性影响因素,浮力材料格栅夹层板在全频段(0~3000Hz)内的振动响应均低于橡胶格栅夹层板的。[结论]为降低振动响应,格栅夹层板芯材的刚度应接近格栅的刚度;此外,芯材密度越小,阻尼越低,格栅夹层板在空气中和水中的振动响应差异就越大。 展开更多
关键词 格栅夹层 振动响应 附加质量 附加阻尼
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优化合成工艺的增韧预浸料树脂及其复合材料的性能 被引量:2
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作者 邬志超 王继辉 +4 位作者 倪爱清 成天健 黄坤 庞晓彬 邹俊杰 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期95-102,共8页
根据流变性能、凝胶时间等参数确定了预浸料树脂的基础配方,并根据固化后树脂浇注体表面质量优化预浸料树脂的合成工艺,降低能耗的同时解决了双氰胺分散不均的问题。引入气相纳米SiO_(2)组分作为增韧剂(最佳添加量为1%),增韧后树脂浇注... 根据流变性能、凝胶时间等参数确定了预浸料树脂的基础配方,并根据固化后树脂浇注体表面质量优化预浸料树脂的合成工艺,降低能耗的同时解决了双氰胺分散不均的问题。引入气相纳米SiO_(2)组分作为增韧剂(最佳添加量为1%),增韧后树脂浇注体拉伸强度为74.41 MPa、冲击强度为20.23 kJ/m^(2),比原配方分别提高了72.64%和58.79%。最终确定预浸料树脂配方为E-51、E-20、NPCN704、双氰胺、二氯苯基二甲脲、气相纳米SiO_(2)和消泡剂的质量比50:30:20:7:2:1:0.2,根据差示扫描量热分析(DSC)的非等温曲线外推法确定树脂配方的固化工艺为100℃/1 h+130℃/2 h+150℃/2 h。将自制预浸料树脂与商用预浸料树脂进行浇注体和复合材料的力学性能对比,结果表明,自制预浸料树脂各项性能较为优异。采用真空辅助成型工艺制备了玻纤和碳纤增强自制预浸料树脂复合材料,树脂含量分别控制在40%和35%为宜。 展开更多
关键词 预浸料树脂 合成工艺 增韧改性 复合材料
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雷达隐身复合材料研究进展及在舰船上的应用 被引量:10
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作者 张磊 李永清 +2 位作者 王静南 余彧 成天健 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第3期144-149,共6页
本文简要综述雷达隐身复合材料的研究进展,介绍雷达隐身复合材料在舰船上的应用和发展现状,分析雷达隐身复合材料在舰船上应用存在的问题。最后,对我国舰船上雷达隐身复合材料的发展进行了展望。
关键词 雷达隐身 复合材料 舰船
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大跨度复合材料机库门抗核爆冲击设计及等效试验 被引量:1
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作者 余彧 王静南 +1 位作者 黄坤 侯海量 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第S01期52-58,共7页
[目的]针对大型水面舰艇机库门轻量化的迫切需求,以抵抗核爆冲击波载荷作用为背景进行结构优化设计,并对局部模型进行抗核爆冲击波等效试验验证研究。[方法]从核爆冲击波下门体的受力特性出发,同时利用纤维增强复合材料质量轻、强度高... [目的]针对大型水面舰艇机库门轻量化的迫切需求,以抵抗核爆冲击波载荷作用为背景进行结构优化设计,并对局部模型进行抗核爆冲击波等效试验验证研究。[方法]从核爆冲击波下门体的受力特性出发,同时利用纤维增强复合材料质量轻、强度高的特点,主体以格栅式夹芯复合材料为轻量化承载结构,采用纤维桩、燕尾槽作为复合材料与钢构件之间的连接,完成大跨度复合材料机库门方案设计。在此基础上将冲击波载荷等效为静载荷,针对6 m跨度的大尺寸复合材料局部模型进行实验方案设计,并完成大载荷的等效承载实验。[结果]结果显示,复合材料轻量化方案相较于钢质结构方案减重可达30%以上,同时仿真分析及等效实验结果表明,大跨度复合材料门体具备抵抗相应标准要求下的核爆冲击载荷作用的能力。[结论]所研究的大跨度复合材料门体具有减重效果明显、承载能力强等特点,该方案是一种可行的大型水面舰用机库门轻量化方案。大跨度复合材料机库门原理样件的等效承载实验方法及实验结果,对后续大尺度复合材料上舰应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 机库门 轻量化设计 复合材料 核爆载荷 等效承载实验
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