纤维增强复合材料界面力学性能表征技术研究进展 被引量：2

1

作者 王涛 高聪 +4 位作者 徐海兵 陈明达 祝颖丹 郭启涛 缪馥星 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期15-19,共5页

界面是复合材料极为重要的微结构,复合材料的综合力学性能很大程度上取决于纤维与基体之间的界面黏结性能。准确地评价纤维与基体间界面结合情况,进而对界面进行优化设计与调控,是制备高性能复合材料的关键之一,复合材料界面力学性能表... 界面是复合材料极为重要的微结构,复合材料的综合力学性能很大程度上取决于纤维与基体之间的界面黏结性能。准确地评价纤维与基体间界面结合情况,进而对界面进行优化设计与调控,是制备高性能复合材料的关键之一,复合材料界面力学性能表征技术也因此备受关注。从微观和宏观两个方面详细阐述了纤维增强复合材料界面力学性能的表征方法,并分析对比了两类表征方法的优缺点,对开发新型复合材料界面力学性能表征方法及实验仪器具有重要的指导作用。 展开更多

关键词 表征方法 界面力学性能 复合材料

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复合材料结构超级电容器专用固态聚合物电解质的制备研究进展

2

作者 薛成贵 徐海兵 +1 位作者 祝颖丹 颜春 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期7-11,17,共6页

复合材料结构超级电容器(SSC)是一种新型的结构/储能一体化多功能复合材料,有望同时满足新能源汽车等交通工具对高效储能与结构承载的双重需求,具有广泛的应用前景。作为SSC的重要组成部分,固态聚合物电解质(SPE)肩负着载荷传递与离子... 复合材料结构超级电容器(SSC)是一种新型的结构/储能一体化多功能复合材料,有望同时满足新能源汽车等交通工具对高效储能与结构承载的双重需求,具有广泛的应用前景。作为SSC的重要组成部分,固态聚合物电解质(SPE)肩负着载荷传递与离子传导的双重功能,很大程度上决定了SSC的储能与力学性能。高性能SSC要求SPE兼具优良的离子电导率及力学性能。然而,SPE的离子电导性能与力学性能往往相互制约。制备兼具优良离子电导性能与力学性能的SPE是当前开发高性能SSC存在的主要挑战。主要对SPE制备的研究现状进行较为系统的评述,重点介绍了锂盐/有机溶剂电解液型SPE、离子液体电解液型SPE、纳米增强改性型SPE的制备方法,分析了不同制备方法对SPE及SSC性能的影响,并进一步对SPE研制面临的挑战及未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 复合材料结构超级电容器 固态树脂基电解质 锂盐 离子液体 纳米改性

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纤维变角度牵引铺缝技术的研究进展 被引量：8

3

作者 邓媛 刘东 +4 位作者 祝颖丹 黄斌 王秀梅 张洪生 陈刚 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2015年第6期97-100,共4页

纤维变角度牵引铺缝技术(VAT技术)是一种新颖的先进纤维铺放技术,能够实现复合材料层合板单层面内纤维角度的连续变化,充分发挥纤维材料优异的力学性能。简要介绍了VAT技术的基本概念以及曲线纤维路径的定义,重点概括了VAT技术中几种常... 纤维变角度牵引铺缝技术(VAT技术)是一种新颖的先进纤维铺放技术,能够实现复合材料层合板单层面内纤维角度的连续变化,充分发挥纤维材料优异的力学性能。简要介绍了VAT技术的基本概念以及曲线纤维路径的定义,重点概括了VAT技术中几种常用的纤维轨迹优化方法,并结合目前的现状对VAT技术的应用与前景进行了分析与展望。 展开更多

关键词 纤维变角度牵引铺缝 轨迹优化 曲线法 单元法

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复合材料储氢瓶疲劳仿真研究进展

4

作者 俞鸣越 虞筱琛 +2 位作者 祝颖丹 鲍官军 陈刚 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第10期134-139,共6页

复合材料储氢瓶具有质量轻、比强度高、可设计强等优点,被广泛应用于氢气储存运输。储氢瓶循环充放氢导致疲劳损伤,成为复合材料储氢瓶的主要失效模式之一。因此,研究复合材料储氢瓶的疲劳失效行为,开展疲劳寿命预测分析具有重要的理论... 复合材料储氢瓶具有质量轻、比强度高、可设计强等优点,被广泛应用于氢气储存运输。储氢瓶循环充放氢导致疲劳损伤,成为复合材料储氢瓶的主要失效模式之一。因此,研究复合材料储氢瓶的疲劳失效行为,开展疲劳寿命预测分析具有重要的理论和工程应用价值。综述了近年来国内外在复合材料储氢瓶疲劳有限元分析方面的研究进展,介绍了储氢瓶疲劳失效理论,归纳了储氢瓶疲劳寿命预测研究方法以及储氢瓶主要结构参数对疲劳寿命的影响,并对复合材料储氢瓶疲劳仿真的未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 复合材料储氢瓶 疲劳失效 有限元分析 寿命预测

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树脂基导电纳米复合材料电磁屏蔽性能的研究进展 被引量：2

5

作者 岳生金 蒲浩 +2 位作者 颜春 祝颖丹 冯力 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期23-28,共6页

随着5G时代的来临,电磁污染问题日益严重。电磁屏蔽是解决电磁污染的有效方法,已成为人们关注的热点。导电纳米粒子具有优异的导电性及其独特物理特性,其树脂基复合材料可作为轻质高电磁屏蔽效能的电磁屏蔽材料。本文主要介绍了含有导... 随着5G时代的来临,电磁污染问题日益严重。电磁屏蔽是解决电磁污染的有效方法,已成为人们关注的热点。导电纳米粒子具有优异的导电性及其独特物理特性,其树脂基复合材料可作为轻质高电磁屏蔽效能的电磁屏蔽材料。本文主要介绍了含有导电一维纳米粒子(碳纳米管、银纳米线)和二维纳米粒子(石墨烯、MXenes)的树脂基复合材料在电磁屏蔽性能方面的研究进展,进一步对其发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 电磁屏蔽 导电纳米粒子 树脂基纳米复合材料

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连续纤维增强热塑性复合材料成型工艺仿真的研究进展

6

作者 张金峰 岳凌宇 +4 位作者 祝颖丹 刘东 陈明达 张毅 韩宇 《塑料工业》 CSCD 北大核心 2024年第12期8-16,共9页

本文简要介绍了连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)模压成型、拉挤成型、自动铺放成型、增材制造和连续层压-冲压成型的原理、适用场景及优缺点。综述了不同工艺成型过程中的热传递、树脂挤压流动、层间结合、孔隙缺陷形成和残余应力变... 本文简要介绍了连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)模压成型、拉挤成型、自动铺放成型、增材制造和连续层压-冲压成型的原理、适用场景及优缺点。综述了不同工艺成型过程中的热传递、树脂挤压流动、层间结合、孔隙缺陷形成和残余应力变形的仿真研究进展,指出开发精确描述材料行为的模型以及高效求解算法,实现成型工艺的高精高效仿真,是研究CFRTP成型工艺参数与最终制品性能之间相互作用的关键。最后,总结了CFRTP成型工艺仿真研究目前存在的问题,并对未来的发展与应用进行了展望。 展开更多

关键词 连续纤维 热塑性复合材料 成型工艺 工艺仿真 挤压流动

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代理模型预测注塑件成形缺陷及工艺参数优化的研究进展

7

作者 康嘉起 史鹏程 +3 位作者 颜春 祝颖丹 陈明达 吴锡良 《塑料工业》 北大核心 2025年第5期30-37,56,共9页

注塑成型生产效率高,同时可满足塑料复杂型面制件成型需求,其缺陷预测和控制是高尺寸精度注塑成型的重要环节之一。通过建立代理模型对注塑成型质量进行预测,并结合优化算法对注塑工艺参数进行优化,可以减少优化时间并提升优化效果,推... 注塑成型生产效率高,同时可满足塑料复杂型面制件成型需求,其缺陷预测和控制是高尺寸精度注塑成型的重要环节之一。通过建立代理模型对注塑成型质量进行预测,并结合优化算法对注塑工艺参数进行优化,可以减少优化时间并提升优化效果,推动注塑工艺的数字化赋能。本文综述了预测注塑成型缺陷的代理模型及工艺参数优化算法的研究进展,主要包括反向传播神经网络(BP神经网络)、响应面和Kriging三种代理模型,以及遗传算法和粒子群算法两种智能优化算法;讨论了各种代理模型结合优化算法对产品缺陷的预测和工艺参数优化,分析了各种模型结合优化算法的优缺点。研究表明,代理模型的选取依赖于样本空间维数特征、样本非线性程度及其耦合关系,优化算法方案的选取则需兼顾全局优化能力、多目标优化能力及优化效率。进一步展望了代理模型和优化算法在注塑成型工艺参数优化应用的发展趋势。 展开更多

关键词 注塑成型 缺陷预测 代理模型 优化算法 工艺参数优化

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复合材料在地面机动武器装备上的应用 被引量：5

8

作者 齐文 赵俊利 +3 位作者 刘国志 颜春 王贵民 祝颖丹 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期126-129,共4页

介绍了先进树脂基复合材料的基本特性,讨论了其在不同地面武器机动装备上的应用情况与发展现状,剖析了其在低成本制造技术、结构一体化集成技术等方面亟待解决的问题。同时,提出了树脂基复合材料在地面武器机动装备上研究应用的发展趋势。

关键词 树脂基复合材料 地面机动武器 轻量化 结构设计-体化 低成本制造

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连续纤维增强热塑性复合材料热变形性能研究进展 被引量：8

9

作者 徐子航 刘东 +4 位作者 钱群 祝颖丹 徐海兵 陈刚 颜春 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期83-86,63,共5页

连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)是国际上复合材料的研究热点。介绍了连续纤维增强热塑性复合材料的热变形方式及原理,对比分析了CFRTP热变形实验和数值模拟方法,探讨了影响CFRTP热变形及制品质量的因素,并对CFRTP热成型研究方向和... 连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)是国际上复合材料的研究热点。介绍了连续纤维增强热塑性复合材料的热变形方式及原理,对比分析了CFRTP热变形实验和数值模拟方法,探讨了影响CFRTP热变形及制品质量的因素,并对CFRTP热成型研究方向和发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 热塑性复合材料 热变形成型 面内剪切 褶皱

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碳纤维增强高性能热塑性复合材料界面改性的研究进展 被引量：22

10

作者 邢开 徐海兵 +3 位作者 颜春 陈刚 陈明达 祝颖丹 《玻璃钢／复合材料》 CAS 北大核心 2019年第5期110-115,共6页

碳纤维增强高性能热塑性复合材料因其卓越的机械性能、易加工、可回收再利用等优势在航空航天、国防军工、轨道交通等尖端领域应用广泛。界面是碳纤维增强高性能热塑性复合材料的薄弱环节,是影响其性能的关键因素之一。复合材料界面改... 碳纤维增强高性能热塑性复合材料因其卓越的机械性能、易加工、可回收再利用等优势在航空航天、国防军工、轨道交通等尖端领域应用广泛。界面是碳纤维增强高性能热塑性复合材料的薄弱环节,是影响其性能的关键因素之一。复合材料界面改性研究一直备受重视。本文总结了碳纤维增强高性能热塑性复合材料界面性能的影响因素,并重点介绍了碳纤维增强高性能热塑性复合材料界面改性的原理和方法。 展开更多

关键词 碳纤维 高性能 热塑性复合材料 界面改性

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碳纤维增强复合材料力学性能退化及失效过程的研究进展 被引量：9

11

作者 黄书峰 陈晓周 +2 位作者 刘东 卫爱丽 祝颖丹 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期14-20,共7页

碳纤维增强复合材料(CFRP)内部损伤的不确定性及异质材料多模式损伤耦合的复杂特性,严重制约了构件的低冗余设计以及在苛刻环境下的长寿命可靠应用。随着试验和数值模拟手段的不断进步,有力推动了碳纤维增强复合材料力学性能退化及失效... 碳纤维增强复合材料(CFRP)内部损伤的不确定性及异质材料多模式损伤耦合的复杂特性,严重制约了构件的低冗余设计以及在苛刻环境下的长寿命可靠应用。随着试验和数值模拟手段的不断进步,有力推动了碳纤维增强复合材料力学性能退化及失效过程的研究,本文在总结国内外复合材料损伤行为研究的基础上,概述了静态、冲击、疲劳载荷以及湿热环境对CFRP损伤演化及失效行为的影响,对CFRP的多种损伤模型、试验方法及所取得的成果进行归纳,并展望了高精度仿真预测建模分析及各向异性材料复杂损伤模式的损伤机理分析等方面的研究发展趋势。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 力学性能退化 损伤演化 失效机理 损伤模型

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热塑性复合材料热压-注塑一体成型界面性能研究进展 被引量：6

12

作者 赵颖志 陈晓周 +4 位作者 刘东 祝颖丹 陈明达 颜春 陈刚 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期166-171,共6页

综述了热塑性复合材料热压-注塑一体成型在制件界面性能方面的研究进展,简要介绍了该种成型工艺不同于传统热塑性复合材料成型工艺的原理及其优势,指出良好的异质结构界面是发挥热压-注塑一体成型制件优势的关键,同时详细介绍了材料体... 综述了热塑性复合材料热压-注塑一体成型在制件界面性能方面的研究进展,简要介绍了该种成型工艺不同于传统热塑性复合材料成型工艺的原理及其优势,指出良好的异质结构界面是发挥热压-注塑一体成型制件优势的关键,同时详细介绍了材料体系、工艺参数、界面结晶效应以及界面结合机制对热压-注塑一体成型制件界面性能的影响。最后总结了热压-注塑一体成型复合材料界面性能优化改善的方法以及目前研究存在的问题,并对未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 热塑性复合材料 热压-注塑 一体成型 界面性能 优化

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自感应导电聚合物基复合材料研究进展 被引量：4

13

作者 赵岳 颜春 +3 位作者 陈刚 陈明达 吴晓飞 祝颖丹 《玻璃钢／复合材料》 CAS 北大核心 2019年第4期100-105,共6页

聚合物基复合材料综合性能优异,其应用与日俱增。然而,复合材料内部的裂纹或缺陷易导致材料失效,因此对材料早期的损坏提出预警并对其服役过程进行实时监测,可有效提高材料的使用安全性。本文介绍了导电聚合物基复合材料的自感应监测原... 聚合物基复合材料综合性能优异,其应用与日俱增。然而,复合材料内部的裂纹或缺陷易导致材料失效,因此对材料早期的损坏提出预警并对其服役过程进行实时监测,可有效提高材料的使用安全性。本文介绍了导电聚合物基复合材料的自感应监测原理,重点分析了不同增强体聚合物基复合材料的研究进展,并对聚合物基复合材料原位监测的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 复合材料 电性能 自感应 结构健康监测

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环交联聚磷腈在树脂基复合材料中的应用研究进展 被引量：1

14

作者 肖志乔 徐海兵 +5 位作者 颜春 陈明达 陈刚 刘东 贺英 祝颖丹 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-6,共6页

环交联聚磷腈是一类以六氯环三磷腈为交联单元合成的有机-无机杂化高分子材料。此类聚合物通常由六氯环三磷腈与带有双官能团或者多官能团的共聚单体经共沉淀聚合制备,兼具机高分子与无机高分子的性能。相比于线型聚磷腈,环交联聚磷腈... 环交联聚磷腈是一类以六氯环三磷腈为交联单元合成的有机-无机杂化高分子材料。此类聚合物通常由六氯环三磷腈与带有双官能团或者多官能团的共聚单体经共沉淀聚合制备,兼具机高分子与无机高分子的性能。相比于线型聚磷腈,环交联聚磷腈合成条件简单温和、产率高,具有独特的大网络交联结构,并拥有优异的分子可设计性、结构与性能可调控性、尺度与形态可调节性、热稳定性及耐溶剂性等特点,在树脂基复合材料的微纳增强、阻燃、界面调控等方面得到广泛应用。介绍了环交联聚磷腈的合成方法、结构与特性,重点概述了环交联聚磷腈在纳米增强树脂基复合材料、阻燃树脂基复合材料及纤维增强树脂基复合材料中的应用,并对环交联聚磷腈在复合材料领域的发展趋势做了进一步展望。 展开更多

关键词 环交联聚磷腈 复合材料 应用

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碳纤维复合材料结构超级电容器的研究及展望 被引量：2

15

作者 裴勇勇 魏枫 +4 位作者 高聪 徐海兵 陈刚 陈明达 祝颖丹 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-5,共5页

近年来,开发新型可再生能源与储能设备成为各国竞相研究的重点。在新型储能设备中,结构/储能一体化碳纤维复合材料结构超级电容器兼具结构承载和储能功能,在新能源汽车、航空航天、国防军工等领域具有广泛的应用前景,因而受到人们的广... 近年来,开发新型可再生能源与储能设备成为各国竞相研究的重点。在新型储能设备中,结构/储能一体化碳纤维复合材料结构超级电容器兼具结构承载和储能功能,在新能源汽车、航空航天、国防军工等领域具有广泛的应用前景,因而受到人们的广泛关注。主要概述了结构/储能一体化碳纤维复合材料结构超级电容器的基本原理和制备方法,分析了不同碳纤维电极与树脂基电解质改性方法对复合材料结构超级电容器性能的影响,并展望了复合材料结构超级电容器未来面临的挑战及发展趋势。 展开更多

关键词 碳纤维 复合材料 结构超级电容器

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自诊断复合材料研究进展 被引量：1

16

作者 韦君 颜春 +3 位作者 赵岳 赵德刚 姚友强 陈刚 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第9期111-117,共7页

自诊断复合材料是一种可以动态监测自身结构健康状态的功能材料,已被广泛应用于航空航天、车辆工程、土木工程等领域。本文详细介绍了这类复合材料的自诊断原理,包括压阻效应自诊断、压电效应自诊断和光纤自诊断,结合国内外近几年对复... 自诊断复合材料是一种可以动态监测自身结构健康状态的功能材料,已被广泛应用于航空航天、车辆工程、土木工程等领域。本文详细介绍了这类复合材料的自诊断原理,包括压阻效应自诊断、压电效应自诊断和光纤自诊断,结合国内外近几年对复合材料自诊断的研究,重点讨论了树脂基复合材料和水泥基复合材料的自诊断研究进展。最后总结了目前自诊断复合材料的不足之处,分析了其未来的应用前景。 展开更多

关键词 自诊断 树脂基复合材料 水泥基复合材料 健康监测

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纤维增强树脂基复合材料多尺度界面模拟研究与进展 被引量：11

17

作者 李崇瑞 高聪 +4 位作者 史鹏程 颜春 徐海兵 祝颖丹 郭启涛 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第11期116-122,共7页

纤维增强树脂基复合材料作为轻量化结构材料,被广泛应用在各行各业,其界面设计与调控研究也受到人们的广泛关注。然而,传统的实验表征很难解释复杂的平衡态/非平衡态界面作用机理,计算机模拟技术作为其补充,在构效关系可视化方面展现了... 纤维增强树脂基复合材料作为轻量化结构材料,被广泛应用在各行各业,其界面设计与调控研究也受到人们的广泛关注。然而,传统的实验表征很难解释复杂的平衡态/非平衡态界面作用机理,计算机模拟技术作为其补充,在构效关系可视化方面展现了强大的优越性。本文从微观、宏观以及跨尺度三个方面综述了纤维增强树脂基复合材料界面的建模方法和作用机理及其对材料力学性能、热力学性能、动力学性能等的影响,并提出了计算机模拟技术在未来高性能复合材料研发中的指导意义和发展趋势。 展开更多

关键词 复合材料界面 分子模拟 有限元模拟 多尺度模拟

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航空发动机复合材料静子叶片研究进展 被引量：7

18

作者 王燚林 刘天生 +3 位作者 刘东 史鹏程 祝颖丹 陈明达 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第12期96-101,共6页

航空发动机静子叶片作为压气机的关键部分,对整个航空发动机的性能有着重大影响。采用轻量化纤维增强复合材料叶片,对实现减重、大推重比、高燃油效率起到关键作用。首先介绍了纤维增强树脂基复合材料叶片的设计流程和设计技术进展,然... 航空发动机静子叶片作为压气机的关键部分,对整个航空发动机的性能有着重大影响。采用轻量化纤维增强复合材料叶片,对实现减重、大推重比、高燃油效率起到关键作用。首先介绍了纤维增强树脂基复合材料叶片的设计流程和设计技术进展,然后从静子叶片预成型、成型和切削加工三方面讨论了制造工艺研究状况,并强调了前期设计在航空发动机冷端一体化发展中的重要性,最后通过对国外几种典型复合材料叶片的成功应用案例和当前设计技术以及成型工艺的发展趋势的分析,凸显了2. 5D机织复合材料在未来航空发动机静子叶片发展中的地位,展望了航空发动机复合材料静子叶片的未来发展。 展开更多

关键词 静子叶片 纤维增强树脂基复合材料 预成型 2.5D编织 闭模成型

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2.5D浅交弯联机织复合材料压缩性能研究 被引量：2

19

作者 王燚林 刘天生 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期73-81,114,共10页

根据纤维单丝的分布假设建立了纤维束几何模型,通过观察2.5维(2.5D)浅交弯联织物成型后内部浸渍纤维束的截面和走向建立了织物结构几何模型。为了分析的便捷性,对纤维束几何模型和织物结构几何模型分别选取了可重复代表性单元。然后通... 根据纤维单丝的分布假设建立了纤维束几何模型,通过观察2.5维(2.5D)浅交弯联织物成型后内部浸渍纤维束的截面和走向建立了织物结构几何模型。为了分析的便捷性,对纤维束几何模型和织物结构几何模型分别选取了可重复代表性单元。然后通过利用自定义程序(UMAT)定义了每个单元的材料属性和方向;嵌入周期性边界条件保证了单元边界面的应力连续和位移连续;基于改进的损伤准则和刚度折减模型进行了渐进损伤分析;通过实验研究和有限元分析深入了解了该材料的初始弹性模量和最终压缩强度、损伤机制等,并发现经向压缩并未明显表现出脆性破坏。 展开更多

关键词 2.5维机织复合材料 浅交弯联 参数化建模 多尺度 渐进损伤

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可降解生物基含酯键环氧树脂的固化动力学研究 被引量：2

20

作者 岳生金 贾红丽 +6 位作者 颜春 祝颖丹 刘东 徐海兵 陈刚 代金月 刘小青 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期107-113,共7页

采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了可降解生物基含酯键环氧树脂固化动力学,分别建立了n级反应动力学模型、自催化模型以及结合n级反应和自催化模型的分段模型,并将模型预测值与实验数据进行了对比分析。结果表明,n级反应模型与实验... 采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了可降解生物基含酯键环氧树脂固化动力学,分别建立了n级反应动力学模型、自催化模型以及结合n级反应和自催化模型的分段模型,并将模型预测值与实验数据进行了对比分析。结果表明,n级反应模型与实验曲线的偏差较大,自催化模型与实验曲线变化趋势基本一致,但仍然存在一定偏差,而结合两者的分段模型与实验曲线吻合较好,表明分段模型能更准确地描述该环氧树脂体系的固化反应过程,为其树脂基复合材料固化成型工艺条件优化提供理论指导。 展开更多

关键词 可降解生物基环氧树脂 非等温差示扫描量热 固化动力学 拟合模型

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