某型舰船设备大负载复合材料支承冲击强度试验方法研究

舰船设备支承件的冲击特性研究受到各国海军的重视,然而超过常规冲击机能力范围的冲击载荷等要求,使得开展大负载支承件冲击强度试验成为难题。以某型动力设备的大负载复合材料支承为对象,采用水下非接触爆炸的方式,以标准浮动冲击平台冲击环境为输入参数设计其冲击强度试验方法:在低速冲击条件下,通过保证冲击载荷、降低试验负载质量、提高系统安装频率的途径来设计试验装置,依据冲击谱和冲击载荷计算对应的试验冲击因子来设计强度试验工况,并得出了实际试验与设计参数之间因试验系统多个结合面对冲击载荷传递影响的折减系数。试验结果表明,复合材料支承承受的冲击载荷与要求值之间的偏差在5%以内,为今后开展类似试验提供了参考。

氰酸酯树脂改性环氧树脂的冲击强度及介电性能

为降低制备成本,采用低含量氰酸酯(CE)增韧改性环氧(EP)树脂,制备了EP/CE共聚物。利用差示扫描量热分析仪和傅里叶变换红外光谱仪分析了EP/CE的固化过程,研究了CE用量对EP/CE冲击强度的影响,并进一步分析了EP/CE的弯曲性能、介电性能和热性能。结果表明,CE改性EP树脂的冲击强度显著提高,当CE添加质量为EP树脂的0.2时,改性效果最好,冲击强度从3.46 kJ/m^(2)增加到5.81 kJ/m^(2),同时,弯曲模量从2.71 GPa增加到3.47 GPa;常温下2~18 GHz频率范围内的介电损耗角正切值降低到0.0298附近;而玻璃化转变温度和初始分解温度稍有降低,分别为117.0℃和328.9℃。EP/CE共聚物良好的力学、介电和热性能可以拓宽EP树脂基复合材料在大批量生产工业领域的应用范围。

残余应力分布对基板玻璃落球冲击强度影响的数值模拟研究

落球冲击强度是电子基板玻璃力学性能的重要指标,而残余应力对基板玻璃落球冲击强度有极大的影响。本文结合真实落球冲击试验,使用有限元方法对电子基板玻璃在不同残余应力分布模式下的落球冲击强度进行了数值模拟计算。结果表明,有限元数值模拟能够准确地反映落球冲击试验中的真实响应和基板玻璃破碎形貌。数值模拟中电子基板玻璃的落球冲击强度(通过残余质量率表征)和受冲击区域的残余张应力之间存在非线性关系,当残余张应力数值超过阈值时,落球冲击强度迅速下降。冲击区域存在的残余张应力对落球冲击产生的应力具有明显的放大作用,仅1.0 MPa的残余张应力就能使冲击产生的应力较无残余应力时提高约10 MPa,这是造成电子基板玻璃落球冲击强度下降的重要原因。

环氧树脂/碳纤维复合材料模压制品冲击强度影响因素分析

通过正交试验研究了模压温度、模压压力、保压时间、合模速度对环氧树脂/碳纤维片状模塑料模压成型制品冲击强度的影响,制品冲击强度表现出显著的各向异性。使用极差法证明各因素对冲击强度的影响大小为:保压时间t>合模速度v>模压温度T>模压压力P;得到最佳工艺参数组合为:模压温度T为130℃、模压压力P为500 kN、保压时间t为540 s、合模速度v为1 mm/s,使用该参数组进行验证实验,新制品冲击强度相较于正交试验中的最大值提高了9.75%。结合典型冲击断裂试样的微观形貌解释了影响因素作用于制品冲击强度的微观机制。

试样缺口对悬臂梁缺口冲击强度的影响

选择聚碳酸酯(PC)、聚酰胺6(PA6)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲醛(POM)、聚苯乙烯(PS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS)共计8种原料为研究对象,从注塑与加工缺口的间隔时间、缺口底部剩余宽度、铣刀速度3个方面,研究缺口对悬臂梁缺口冲击强度的影响。结果表明,PC、PP、POM、PS在注塑完成后1 h内加工缺口,其悬臂梁缺口冲击强度高于状态调节24和48 h后再加工缺口的值;PA6受吸潮性的影响,状态调节48 h后的悬臂梁缺口冲击强度,高于1 h内及状态调节24 h后再加工缺口的值;PC、PA6、PP、POM和PS的铣刀速度在21 m/min,缺口底部剩余宽度在8.0、8.2 mm时,悬臂梁缺口冲击强度高于铣刀速度为12和30 m/min、缺口底部剩余宽度在7.8 mm时的值;PPS的悬臂梁缺口冲击强度受树脂基体中添加的玻璃纤维填料的影响,结果变化无规律。注塑与加工缺口的间隔时间、缺口底部剩余宽度、铣刀速度的改变对ABS和HIPS悬臂梁缺口冲击强度结果没有影响。

聚苯乙烯冲击强度的改进研究

研究了通用聚苯乙烯冲击强度的改进方法,使含苯乙烯单体与四官能度过氧化物引发剂的物料在串联的第一预反应釜、第二预反应釜和主反应器中进行反应的方式;其中,所述四官能度过氧化物引发剂为2,2-二(4,4-二(叔丁基过氧化)环己基)丙烷。采用本研究方案制备获得的通用聚苯乙烯,在冲击性能大幅改进的同时,保持较佳的分子量和加工性能,其重均分子量≥320000g/mol,分子量分布≥2.7,无缺口冲击强度≥20kJ/m~2。

基于冲击强度的聚丙烯紫外老化构效分析

结合FTIR、DSC表征和冲击强度测试,研究紫外老化过程中聚丙烯(PP)结晶度和羰基指数的变化及其对冲击强度的影响,并构建方程进一步分析上述构效关系。结果表明:随着老化时间的延长,PP的冲击强度先因羰基指数和结晶度的增加而快速下降,后因结晶度的减少而减缓进一步下降的速度;PP的结晶度对冲击强度的影响随着老化时间的延长而下降,羰基指数则相反;直到老化325 h左右,PP的结晶度对拉伸强度的影响仍不容忽视。

受电弓瞬态冲击强度及随机振动疲劳寿命仿真分析

为研究受电弓在冲击振动条件下的结构动力学特性,开展受电弓瞬态冲击强度和随机振动疲劳寿命仿真分析。首先,构建受电弓有限元模型,施加冲击载荷计算瞬态冲击强度,分析不同阻尼比对受电弓冲击强度的影响。其次,施加ASD加速度谱密度谱作为激励,使用名义应力法计算受电弓随机振动疲劳寿命。最后,根据三区间法计算结果对两种方法进行普适性分析。结果表明:受电弓在冲击载荷下的最大应力小于材料屈服强度,并且较低的阻尼比即可满足瞬态冲击强度设计;各部件满足疲劳设计及耐久试验要求,建议使用三区间法-名义应力法的评估流程计算随机振动疲劳寿命。

人造金刚石的冲击强度与其中包裹体含量关系的研究

研究了金刚石的冲击强度与金刚石中包裹体含量的关系 ,发现金刚石的室温冲击强度和热冲击强度均随金刚石中包裹体含量的增加而降低 。

提升自制竹乐器涂料抗冲击强度和降低涂料固化内应力的研究

为优化环氧树脂涂料的耐冲击性,降低环氧树脂固化过程中产生的内应力,使其适用于竹乐器。本研究改良了环氧树脂的固化剂和添加剂,以环氧丙基苯基醚与间苯二胺为原材料制作出新型固化剂。在环氧树脂中添加纳米填料和水杨酸,对比分析使用了脂环胺类固化剂六氢吡啶和使用本研究自制的固化剂及添加剂的环氧树脂固化产物。结果表明:本研究自制固化剂在结合水杨酸的条件下在环氧树脂由高弹态转为玻璃态时产生的内应力仅为8.25MPa减少幅度超过52%,纳米二氧化硅和纳米氧化铝在添加比例适宜下固化产物的耐冲击强度分别为1.61J·cm^(2)和1.81J·cm^(2)与不添加填料的环氧树脂的0.65J·cm^(2)相比,抗冲击强度提升效果明显。

NC基高能低敏感发射药的低温抗冲击强度

为研究NC基高能低敏感发射药的低温力学性能,通过改变配方中硝化棉(NC)的种类、增塑剂ZSJ-X的含量、FOX-7的含量以及RDX和FOX-7的粒度,制备了4种NC基高能低敏感发射药,采用电子万能材料试验机测试了其低温抗冲击强度。结果表明,降低黏结剂的含氮量,增加增塑剂ZSJ-X的含量,用FOX-7替代部分RDX,降低RDX和FOX-7的粒度,能够提高NC基高能低敏感发射药的低温抗冲击强度。当NC基高能低敏感发射药的配方(质量分数)为:NC(含氮量12.6%)37%、ZSJ-X 25%、FOX-7(粒径19μm)13%、RDX(粒径5μm)33%时,低温抗冲击强度最佳,达到7.75kJ/m2。

MAPE含量对PE木塑复合材料冲击强度的影响

以高密度聚乙烯(PE-HD)和马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)共混物为塑料基体,以木粉(WF)为填料,采用压制成型法制备了木塑复合材料。研究了MAPE含量对塑料基体和木塑复合材料冲击强度的影响。结果表明,MAPE含量对MAPE/PE-HD塑料基体和木塑复合材料的冲击强度影响显著;保持MAPE和PE-HD的总含量不变时,当木粉含量为30%时,木塑复合材料的冲击强度随MAPE含量的增加而逐渐减小;当木粉含量为70%时,木塑复合材料的冲击强度随MAPE含量的增加而逐渐增大。

粗合成纤维混凝土抗弯冲击强度的分布规律

采用自制的落锤抗弯冲击试验装置,研究了改性聚丙烯、Barchip、Forta、巴奇粗合成纤维混凝土的抗弯冲击性能,并与钢纤维混凝土进行了对比。利用双参数Weibull分布理论分析了冲击次数的分布规律,回归得到了不同失效概率下的冲击次数方程。结果表明:Weibull分布理论较好地描述了粗合成纤维混凝土冲击次数的分布特征;粗合成纤维能够显著改善混凝土的抗弯冲击性能。

橡胶缓冲件冲击强度与缓冲行为动力学特性研究

手持式冲击类工具缓冲件设计的核心是要同时满足寿命及缓冲性能两方面要求,以冲击动力学中的冲击刚度理论为基础,结合超弹性材料的材料特性,对典型手持工具—气动钉枪缓冲垫进行动力学特性研究。研究结果显示,动力学方法能准确描述手动工具的缓冲行为,有效解决手动工具缓冲件研发的核心问题。

热塑性塑料注塑件冲击强度影响因素分析

介绍热塑性塑料冲击强度的概念,从材料选择、注射成型工艺、制品结构设计、模具设计、制件后处理等方面分析了影响热塑性塑料注塑件冲击强度的因素,并针对不同因素提出了相应的对策和提高热塑性塑料注塑件冲击强度的方法。

提高聚丙烯冲击强度的改性研究

为提高聚丙烯的冲击强度,采用在其中加入利用钛酸酯偶联剂经过表面活化的无机刚性粒子-硅灰石的办法,对添加不同含量的硅灰石所产生的力学性能的改变进行了测试。以测试结果为基点,利用电子显微镜观察了硅灰石/聚丙烯复合材料脆断面的结构情况,分析了两相界面的相容性、聚丙烯结晶行为的改变等对聚丙烯力学性能改性的影响,同时讨论了关于作用能量吸收的部分原因。从而实现了聚丙烯在某些应用需求方面的改性目的,给出了提高聚丙烯冲击强度的一个有效方法。

分子量对β-PP/纳米CaCO_3复合物冲击强度的影响

采用差示扫描量热(DSC)、冲击试验和扫描电镜研究了不同分子量β晶型聚丙烯(β-PP)/纳米CaCO_3复合物在不同成核剂含量下的晶体含量和冲击强度。结果表明,随着成核剂含量的升高,不同分子量的复合物样品的冲击强度都呈先上升后下降的趋势,在0.1%(质量分数,下同)时都出现峰值,由低分子量PP为基体的样品冲击强度从3.5 kJ/m^2上升至9.1 kJ/m^2,提高幅度达160%,由高分子量PP为基体的样品从8.2 kJ/m^2上升至41.3 kJ/m^2,提高幅度达500%。β晶体含量对复合物冲击强度的贡献不大,但明显取决于PP的分子量及β晶体的形态。

弹药包装冲击强度试验方法的改进研究

介绍一种新的弹药包装冲击强度试验方法 。

微孔对HDPE缺口冲击强度及断面形貌特征的影响研究

在-196℃～+23℃的温度范围内,系统测试了微孔发泡和未发泡高密聚乙烯(HDPE)的Izod缺口冲击强度,进行了动态粘弹谱(DMA)和冲击断口系统观察分析.根据实验结果,研究了外加冲击力场作用下微发泡高密度聚乙烯变形断裂过程和机理,揭示了微孔的存在导致一定实验温度下的材料变形断裂机制发生了变化,微孔的引入一方面减小了试样(材料)的有效承载面积,另一方面导致HDPE试样芯部基体材料的应力状态改变为平面应力状态,易于在冲击载荷下产生塑性变形或在低温脆断条件下裂纹尖端钝化阻止裂纹扩展,其综合作用的结果导致微孔发泡和未发泡HDPE的Izod缺口冲击强度随实验温度的变化规律存在差异,且实验温度高于-35℃时,微孔发泡HDPE的缺口冲击强度低于未发泡的,实验温度低于-35℃后,微孔发泡HDPE的缺口冲击强度高于未发泡的.

实验室内热压成型夹层玻璃冲击强度分析

在实验室建立了热压成型设备,用该设备制作了多种类型的夹层玻璃试样.通过测试试样的冲击强度,分析了玻璃厚度、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片厚度及其不同组合对夹层玻璃强度的影响.实验结果为制作工业试样并开拓新产品提供了依据.