缝合泡沫复合材料弯曲性能研究

利用Abaqus分析平台建立了缝合泡沫夹层结构在三点弯曲载荷下的动力学有限元模型,通过杆单元模型模拟缝线树脂柱的受力情况,基于hashin破坏准则考量了面内纤维断裂、基体压溃等损伤情况。对缝合泡沫复合结构和未缝合泡沫复合结构进行了三点弯曲实验,其中缝合泡沫复合结构最大弯曲载荷提高80%左右,弯曲挠度提高30%左右,说明缝线树脂柱的引入可以有效提高缝合泡沫夹层结构的弯曲性能,而模拟得到的实验数据相较真实数据的误差都控制在10%以内,证明了模型的可靠性,利用hashin准则下纤维压缩损伤情况(HSNFCCRT)和hashin准则下基体拉伸损伤情况(HSNMTCRT)的输出证明缝线树脂柱的加入有效地减少了纤维面板内部的层间损伤,表明其面内性能得到了明显的提高。

缝合泡沫夹芯材料的冲击后压缩性能

利用VARTM制备技术制备缝合/未缝合泡沫夹芯材料,分别在4组不同冲击能量下进行冲击试验及冲击后压缩试验,利用超声c检测技术对冲击后纤维面板内部的不可见损伤进行探测,发现缝合树脂柱的加入可以有效提高复合结构的抗冲击性能,其中冲击最大载荷的提升幅度达到20%~50%,此时,通过超声c检测发现纤维面板内部已经发生了较多的基体开裂,但分层破坏及纤维断裂情况有明显的减少,另外冲击后剩余压缩强度的提高也达到了35%~40%,同时发现相较于15 mm×15 mm的缝合密度,10 mm×10 mm的缝合密度具有更好的抗冲击性能。

氧化石墨烯改性碳纤维复合材料抗冲击行为研究

使用单层纳米氧化石墨烯(NGO)粒子对环氧树脂进行改性处理,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备了[±45/0/90]2S铺层角度下的纯树脂及单层NGO改性碳纤维复合材料(CFRP)层合板。通过落锤冲击试验、超声C扫描检测、冲击后压缩试验等对纯树脂及单层NGO改性CFRP进行实验研究。结果表明,纯树脂及单层NGO改性CFRP在损伤阻抗及损伤容限实验中均存在拐点现象,且拐点出现在相同深度位置,其中纯树脂CFRP拐点位置为0. 51 mm,单层NGO改性CFRP拐点位置为0. 43 mm;相对于纯树脂CFRP,单层NGO改性CFRP可以显著提高复合材料的抗冲击性能及冲击后的压缩性能;通过对冲击后凹坑深度及凹坑面积进行数据模拟,可以用拟合公式实现对复合材料的损伤预测。

不同粒子改性环氧树脂基碳纤维复合材料低速冲击及冲击后压缩性能

使用单层纳米氧化石墨烯(GO)、纳米SiO 2、陶瓷粉对环氧树脂进行改性处理,采用真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺分别制备了[±45/0/90]S、[908]T、[08]T三种铺层角度下的碳纤维增强复合材料(CFRP)层合板。通过落锤冲击实验、超声C扫描检测、冲击后压缩实验等对不同粒子改性CFRP进行实验研究。结果表明:纳米粒子改性可以显著提升CFRP的抗冲击性能及冲击后压缩性能,与其他铺层角度相比,[±45/0/90]S铺层CFRP有效抑制了冲击裂纹的扩展,且单层纳米GO改性下的[±45/0/90]S铺层层合板最大冲击载荷及冲击后压缩强度分别达到3470 N、124.8 MPa,冲击损伤面积仅有580 mm 2。与无粒子改性同种铺层层合板相比,最大冲击载荷及冲击后压缩强度相应提高了30%、47.3%,冲击损伤面积减小了15.5%。

高性能Cu-Ni-Co-Si引线框架材料研究进展

介绍了铜基引线框架材料的发展现状。总结了Ni、Si和微合金化对Cu-Ni-Si系合金性能的影响,表明了Cu-NiCo-Si合金是一种很有应用前景的引线框架材料。从成分设计和形变热处理工艺综述了高性能Cu-Ni-Co-Si引线框架材料的研究进展。提出高通量计算分析及短流程制备是今后Cu-Ni-Co-Si引线框架材料发展的重要方向。

铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金高温热变形行为研究

研究了铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金在750、800、850、900、950℃,0.1、1.0、10.0 s-1应变率下的高温变形行为,获得其热压缩过程的流变应力-应变曲线,构建基于Arrhenius方程的本构模型和热加工图,阐明了变形温度和应变率对铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金显微组织的影响规律。结果表明:铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金对温度、应变率较为敏感,其流变应力总体上随变形温度的升高而降低、随应变率的增大而增大,在真应变ε=0.2和ε=0.4对应的热变形激活能分别为359.102 k J/mol和498.313 k J/mol。同一温度下,当应变率为1、10 s-1时,长条变形晶粒更少或再结晶晶粒较小;随变形温度的升高,合金长条变形晶粒发生再结晶和晶粒长大,当热加工温度为900~950℃时,再结晶组织较为均匀。结合显微组织论证分析得到铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金的最佳热加工工艺参数为900~950℃、1 s-1和900℃、10 s-1,为铸态Cu-1.0Ni-0.2P合金的热加工工艺提供理论指导。