复合材料纵横剪切模量的有限元计算与试验对比研究

层合板(±45°/90°/0°)是准各向同性层合板,其刚度在板面内各个方向上都相同。使用计算软件,编写程序代码,运用有限元的方法,划分有限元网格,计算了层合板(±45°/90°/0°)的纵横剪切模量[1]。将计算结果与复合材料纵横剪切模量试验结果进行对比,得到数值模拟和试验结果之间的误差为0.89%,一致性很好,说明该计算方法可用于工程计算模拟。

低温用玻璃钢径向支承件热力性能分析

针对低温用玻璃钢环套装径向支承件,对1000吨径向载荷下支承件的径向变形和层间应力进行校核;由于玻璃钢不同方向热膨胀系数的差异,分析温度升降变化对支承件位移及力学性能的影响,在自由放置状态和安装状态下,计算在两种工况下压缩应力和位移。结果表明,径向支承件具有较低的热膨胀系数,内部应力较小,满足低温容器支承的载荷要求。

新型热塑性复合材料拉伸性能检测方法研究

随着科技的不断发展,新型热塑性复合材料在各个领域的应用越来越广泛。为确保多类型材料的质量和性能,研究人员一直在寻找新的检测方法。目前,较为常用的检测方法主要有非破坏性检测、化学分析、表面观察检测方法、机械性能测试等,但在实践过程中发现存在加强片脱落等问题。因此文章对新型塑性复合材料拉伸性能的检测方法进行综述,并提出一种新型检测方法。

环氧树脂/玻璃纤维复合材料加速湿热老化机理研究

为研究环氧/玻璃纤维复合材料加速湿热老化机理,采用恒定温度下改变湿度和恒定湿度下改变温度两种方法对环氧/玻璃纤维复合材料进行湿热加速老化试验,并对复合材料的动力学和力学性能进行测试。根据力学性能、动态热机械性能(DMA)、扫描电镜(SEM)和红外(IR)测试结果分析湿热对环氧/玻璃纤维复合材料树脂基体、纤维和界面的老化作用机理,由试验结果可知,随着老化试验温度和湿度的增加,复合材料力学强度降低越为明显,在温度和湿度两个参数中,湿度对复合材料的强度影响较大,且复合材料湿热老化后性能衰退主要是由界面破坏引起的。

平纹织物增强复合材料传热性能的研究

建立了平纹织物面板复合材料的模型,借助有限元方法预报复合材料的热传导过程,并用导热系数表征其隔热性能。结果表明:平纹织物面板复合材料内部节点与热源面距离增加时,节点温度和热通量均呈现递减的趋势,热通量沿温度梯度方向传递。重点分析了面层厚度对其导热系数的影响,面板厚度增加时复合材料的导热系数变小,隔热性能更佳。并通过红外热成像试验测试了平纹织物面板复合材料的热传导过程、温度分布和最终热平衡时的温度,与有限元方法得到的结果具有一致性。

复合材料压力容器的研究与制备

本文介绍了复合材料压力容器的研究进展,分析了影响压力容器设计的主要参数,根据网格理论,结合缠绕角和铺层顺序的优化,设计制备了国产碳纤维复合材料压力容器。试验结果表明,压力容器设计满足技术要求,国产碳纤维在CFRP压力容器上的应用是可行的。

可降解高分子材料的研究和应用进展

随着高分子材料应用日益广泛,高分子废弃物带来的环境污染问题日益突出,发展可降解高分子材料成为解决环境污染问题的有效途径,简述了光降解和生物降解机理,依据降解机理将可降解高分子材料分为光降解材料、生物降解材料及光-生物双降解材料,并针对各类高分子材料特点进行介绍。同时对现阶段可降解高分子材料市场应用及研制和生产过程中存在的问题进行综述,最后对可降解高分子材料发展方向提出构想。

地铁车辆用碳纤维构架横梁工艺制造技术研究

随着以碳纤维为代表的纤维复合材料的推广和应用,在轨道交通领域,复合材料逐步从非承载件向主承力结构发展。转向架作为列车车辆的核心部件,其较重的质量为列车轻量化革新提供了可观的空间。本文基于纤维缠绕工艺及树脂传递成型工艺,通过对原材料的筛选、模具的设计、工艺参数的优化,成功实现了多腔、曲面、大尺寸、厚壁的碳纤维转向架构架横梁的一体成型。测试结果表明,孔隙率、纤维体积含量、固化度及内部质量等性能充分达到设计要求且减重效果明显,完成了结构功能一体化的复合材料构架横梁国产化研制目标。

机器人纤维缠绕装备的研究进展

我国纤维缠绕技术历经60多年的发展,已经成为我国复合材料行业的关键成型技术之一。为了深入了解国内外机器人缠绕装备的发展态势,基于传统的纤维缠绕技术特点概述了机器人和纤维缠绕技术相结合的工艺,论述了有芯模纤维缠绕工艺、无芯模纤维缠绕工艺以及空间纤维缠绕工艺三种形式;重点从国内和国外两个维度概述了机器人纤维缠绕装备研究以及缠绕软件开发的进展。研究得出,基于机器人的纤维缠绕成型装备由于具备的高速度、高精度、高柔性等多重优点使其成为复合材料成型技术的研究热点,也是未来复材成型装备行业的发展趋势。

聚氨酯树脂基纤维增强复合材料的制备及性能研究

为满足行业“绿色化、低碳化、智能化”发展战略,采用韧性好、固化快、耐腐蚀、无苯乙烯溢出的聚氨酯树脂缠绕成型碳纤维复合材料。为研究聚氨酯/碳纤维复合材料缠绕成型工艺、固化机理和性能,进行树脂基体及复合材料理化性能、热力学性能及力学性能试验,由试验结果可知,采用自动化缠绕成型工艺、室温固化方法制备的聚氨酯/碳纤维复合材料性能良好,质量稳定,生产效率高,节能,低碳,环保。

航天用碳/碳复合材料研究进展

碳纤维增强碳基复合材料(C/C),具有低密度、高比强、高比模量、性能随温度升高不降反升等优点,在航天领域主要应用于飞行器热防护系统和发动机耐高温抗烧蚀部件中,但随着高技术武器装备跨代发展的需求,C/C复合材料在应用过程中面临弯曲强度小于300MPa、高温氧化烧蚀严重、成本高等难点问题,需要在高性能、低成本和抗氧化烧蚀等方面进行改性,本文综述了国内关于C/C复合材料改性的研究进展,及未来发展趋势,为C/C复合材料高性能、低成本和抗氧化烧蚀等方面改性研究提供了思路。

中美欧通讯杆塔标准中风荷载设计的对比研究

5G建设对通讯杆塔的承载提出更高要求,风载荷是通讯杆塔承载力的重要设计组成,对不同标准下风荷载参数的研究分析有着重要的工程意义。本文通过对中、美、欧不同标准中风载荷的参数如地形地貌、荷载动态参数、风压高度变化系数等进行对比,为相关涉外通讯工程的风荷载计算提供参考。同时,探讨了复合材料在通讯杆塔领域中应用的优势。

碳纤维耐压舱在深海潜水器中的应用研究

在国家大举发展大潜深、高承载潜水器的背景下,为了解决深海潜水器对耐压结构关键部件轻量化、高强度、高疲劳强度的需求,本文通过对碳纤维复合材料进行优化选材,使得结构设计满足设计要求。采用ANSYS建立有限元模型,对耐压舱进行结构设计及强度、稳定性计算。并通过静压试验舱装置对耐压舱开展静水压力试验,验证其结构稳定性。在90 MPa外压作用下,耐压舱复合材料筒各应力分量最大值小于T700级碳纤维/环氧树脂材料设计值,端盖端环Mises应力小于TC4钛合金材料抗拉强度,耐压舱整体一阶屈曲系数1.81,均满足设计要求。研制碳纤维复合材料耐压结构,并通过静压试验舱装置对碳纤维耐压舱进行外压试验,在76.5 MPa压力环境下,耐压舱具有深海耐压生存能力。本文研制的碳纤维耐压舱满足深海使用技术要求,为深海潜水器重要组成部件提供了一种有效的解决途径。

复合材料结构连接研究进展

复合材料连接技术是复合材料工程应用中的重要环节,设计合理的连接形式能够适应各种工作条件并充分利用材料性能,实现复合材料对传统金属材料的高效替代。本文阐述了航空航天复合材料常用连接形式的优缺点及研究现状,综述了国内外在复合材料机械连接、胶接连接和混合连接方面的研究进展,最后对复合材料连接的未来发展方向和价值意义进行展望。本文包含了复合材料多种因素对不同连接形式的影响,对复合材料连接形式的理论研究、结构设计及工程应用具有一定的参考价值。

复合材料板簧研究进展

“双碳”背景下,汽车轻量化和节能减排是汽车行业发展的必然趋势。复合材料板簧由于具备的轻质高强等显著优势广泛应用于汽车上。本文介绍了复合材料板簧在国内外的研究和应用现状,阐述了复合材料板簧的主要优势和结构形式,着重分析了复合材料板簧材料选择以及模压工艺、拉挤工艺、缠绕工艺、RTM等成型工艺方法,最后对复合材料成型工艺及未来发展进行展望。

缠绕用改性双马来酰亚胺树脂体系性能的研究

采用T型双马来酰亚胺树脂和脂肪族双马来酰亚胺树脂为基体树脂,通过添加稀释剂、增韧剂、不饱和芳烃型固化促进剂,制备了一种适用于缠绕工艺的低粘度改性双马来酰亚胺树脂体系,通过DSC法确定了树脂体系的固化制度,考察了树脂固化物的耐热性能,采用缠绕工艺制备了国产T800复合材料单向板并测试了力学性能。结果表明,在35℃时,树脂体系粘度为760 MPa·s,固化物的玻璃化转变温度为287.7℃,复合材料单向板0°拉伸强度为2457.44 MPa,模量为162.55 Gpa,弯曲强度为1554.28 MPa,层间剪切强度为62.45 MPa,纤维与树脂匹配性能良好,力学性能优异。

薄壁复合材料耐压筒在水下潜器中的应用研究

围绕国家海洋战略规划,为解决水下无人潜航器对轻量化、高强度、高稳定性耐压结构关键部件的迫切需求,本文通过对碳纤维复合材料进行优化选材,研制不同长度的薄壁复合材料满足深海耐压需求。采用ANSYS建立有限元模型,对薄壁耐压筒进行结构设计及强度、稳定性计算。并通过深海压力模拟测试装置对1000 mm和500 mm耐压筒开展静水压力试验,验证其结构稳定性。有限元分析表明,各向应力均有1.6倍以上安全系数可满足强度要求;在补强后1000 mm和500 mm复合材料耐压筒在外压作用下屈曲系数分别为1.95和2.0,大于1.8要求值,可满足刚度使用需求。随后在深海压力模拟测试装置对耐压筒进行2 MPa外压测试下,1000 mm和500 mm耐压筒均具有耐压生存能力。本文研制的不同长度的薄壁复合材料满足技术要求,为无人潜水器重要组成部件提供了一种有效的解决方案。

复合材料井下油管的探索性研究

本文基于中石化西北油田的井下油管工况需求,进行了复合材料油管的可行性研究工作。主要进行了耐高温复合材料树脂及单向板的力学性能研究,结合井下油管实际受力情况进行样件的内压、扭转及轴拉试验。研究表明,复合材料油管可以满足井下高温及力学环境要求。

母公司控制性投资合并报表资产扩张效应探析

并购是企业做大、做强的途径之一。长期以来,理论界和实务界都在探讨企业并购效果财务评价。文章主要研究母公司控制性投资合并报表资产扩张规模与质量评价,提出在子公司财务杠杆、盈余积累、少数股东持股因素影响下母公司控制性投资对于合并报表资产具有扩张效应;商誉、子公司负债等因素可能会降低企业并购资产扩张质量,容易引发财务风险。文章结论丰富了企业并购效果评价及集团财务报表分析方法。

应用型本科院校3D打印技术人才培养模式研究

3D打印技术跨越诸多学科领域,此类技术人才不仅要能熟练使用3D打印相关设备,还要准确掌握信息处理相关技术、处理三维数据的各类软件以及材料科学领域知识,人才复合性较强。我国制造业步入了智能制造时代,对于3D打印人才的需求日渐紧迫。对此,应用型本科院校有必要加强对3D打印技术人才的培养。文章简述了现阶段3D打印技术人才需求,浅析了应用型本科院校3D打印技术人才培养的必要性和现状,探究了应用型本科院校3D打印技术人才培养模式,以期为应用型本科院校3D打印技术人才培养提供参考。