先进复合材料制造工艺成本估算模型研究现状

降低制造成本是复合材料推广使用的必经之路,建立成本估算模型是定量评价复合材料工艺成本的基础和降低复合材料工艺成本的重要技术手段。复合材料制造设计的核心就是针对特定产品选择最佳的材料和制造工艺,实现产品性能与成本的最佳平衡。而成本估算模型可以在工艺过程与成本之间建立定量关系,这是制造设计的关键组成部分。本文对国外先进复合材料制造成本估算模型研究的现状进行了总结和评述,给出了主要成本估算模型的类型、建模方法以及各自的特点及适用范围,提出了基于成本估算模型的工艺 性能 成本集成分析的未来研究方向。

光纤传感器在复合材料固化监测中的应用

光纤传感器代表一种崭新的传感技术 ,适用于众多场合 .根据传感原理 ,对应用于复合材料固化监测的光纤传感器进行了概述 ,分别介绍了它们的结构、传感机理以及应用方法 。

孔隙率对碳纤维复合材料超声衰减系数和力学性能的影响

复合材料的工艺过程对最终产品的力学性能具有决定性影响 ,但其机理十分复杂。通过设置一系列固化压力历程以产生不同水平的孔隙率 ,采用超声C扫描、显微镜分析和酸解法对孔隙的分布、形状、尺寸和体积含量进行了定性和定量表征。讨论了孔隙率对层压板层间剪切性能、弯曲性能和拉伸性能的影响规律 ,获得了性能下降的临界孔隙率值。结果表明 :孔隙率对性能的影响只受孔隙含量、分布、尺寸和形状等的影响 ,而与产生方式没有直接联系。本文作者的研究将工艺参数、孔隙率和性能有机地联系起来 ,体现了复合材料设计。

基于折射率变化的复合材料固化在线监测研究

先进复合材料的固化成型工艺十分复杂,目前在很大程度上仍依赖于经验工艺。为了实现复合材料固化工艺的透明化、科学化及智能化,提出了将光纤折射率传感器用于复合材料制造过程,研制了一种折射率光纤传感器,同时将光源、探测器、信号处理器等元器件集成化为一个便携式的光纤传感仪以利于生产现场使用。利用该传感器对常温固化树脂的固化过程进行了测量,将其与同等条件下迈克尔逊干涉仪对固化过程的监测结果进行了比较,二者具有良好的一致性。在实验室与生产现场两种条件下将光纤折射率传感器埋设于预浸料中对其固化工艺过程进行了监测。结果表明,该技术不仅可以用于新型树脂固化工艺制度的确定,也可用于复合材料固化工艺过程的在线监测。

光纤布拉格光栅监测复合材料固化

复合材料层合板在固化成型过程中形成的残余应变和应力是影响材料质量的重要因素,它与预浸料铺层在固化工艺过程中产生的应变密切相关。在研究和测试了光纤布拉格光栅应变和温度传感器传感特性的基础上,将二者埋入复合材料预浸料铺层,在热压釜成型工艺过程中监测了材料内部的温度和应变发展历程,由此获得对称正交层合板的宏观残余应变。监测结果表明,单向和对称正交层合板在固化结束后都将产生收缩,对称正交层合板铺层内的残余应变平行于纤维方向为压应变,垂直于纤维方向为拉应变。光纤光栅传感器为复合材料固化监测及层合板残余应力分析提供了一种新的工具,为实现复合材料从制造到服役的全寿命、一体化监测提供了可能。

光纤传感器在民用建筑结构中的应用

为了降低建筑结构的维修与维护成本 ,增加结构安全可靠程度 ,对建筑结构的健康状况的在线监测与评估就显得十分重要 .光纤传感器相对于传统监测手段具有体积小、与结构相容性好、灵敏度高、具有线性响应、信带宽、抗电磁干扰能力强、抗衰减能力强、安装方式灵活和可进行长期在线监测等特点 ,因此用于监测民用结构的研究非常活跃 ,新的传感器不断出现 ,并且已经开始在实际施工当中尝试进行如应变、应力、裂纹、振动等对结构安全至关重要的信息的监测 .根据用途对适用于民用建筑结构的光纤传感器进行了归纳分类 ,介绍了其原理、使用方法以及在应用过程中易出现的问题与解决方法 ,对光纤传感器在民用建筑结构中应用研究的发展方向提出了指导性观点 .

复合材料结构敲击法无损检测的灵敏度研究

本文研究了应用敲击法（ｃｏｉｎ－ｔａｐｍｅｔｈｏｄ）对复合材料结构进行无损检测的基本原理，并建立了典型的损伤检测判据，同时对含不同大小损伤ＧＦＲＰ复合材料的最小可检测损伤进行了详细分析。

乳宁合剂治疗乳腺增生病的药效研究

目的 :对本院中药制剂乳宁合剂 (Rulinmixture ,RLM )治疗乳腺增生病的药效学进行研究。方法 :试品采用组方中药 ,制成合剂 ,制造动物模型 ,灌胃给药 ,观察功能学、组织细胞学变化和主要的毒理学特征。结果 :乳宁合剂口服可以降低雌激素和提高孕酮在大鼠血清中的浓度水平 ,效果显著 (P <0 .0 1,0 .0 5 ) ;组织细胞学观察可见乳腺体积和腺泡腔缩小 ,乳腺小叶和腺泡数目减少 ,实验 1组尤其显著 (P <0 .0 5 ) ,对幼龄大鼠体重增长率、肝肾功能、肝肾系数、血象、血清蛋白浓度均无显著影响 (P >0 .0 5 )。结论 :RLM治疗乳腺增生病效果显著 ,毒性低微 ,安全。

一种封装的光纤Bragg光栅应变传感器

采用不锈钢管对光纤布喇格 (Bragg)光栅进行封装 ,封装后的光纤光栅作为应变传感器 ,灵敏系数为1 .1 9pm / με ,Bragg中心反射波长与应变呈良好的线性关系。传感器能够与被测结构紧密结合 ,保证应变的有效传递 ,便于安装 ,适于实际工程中的应用。

用数值模型研究复合材料固化过程规律

复合材料在固化过程中的内部历程很复杂 ,科学地设计操作工艺需研究过程机理。本文对复合材料的固化过程的机理进行了阐述和发展 ,并根据机理模型编制了电算程序 ,通过数值计算模拟热压条件下复合材料的固化变化过程 ,解释实验现象 ,设计出合理的操作工艺使产品的各项指标得以保证。

层板复合材料的疲劳剩余刚度衰退模型

根据层板复合材料在疲劳载荷作用下刚度衰退变化的现象 ,研究了疲劳载荷对层板复合材料刚度衰退的影响 ,建立了一个用于描述层板复合材料在常幅疲劳载荷作用下的刚度衰退模型 ,导出了剩余刚度统计分布的表达式 ,给出了确定模型参数的方法 .利用该随机模型 ,可以预报层板复合材料在给定应力水平的疲劳载荷作用下循环指定周次时剩余刚度的统计分布 .实验数据表明 ,理论预报和实验结果符合得很好 .

光纤光栅智能复合材料基础问题研究

为了使光纤光栅传感器埋入到复合材料中,对结构进行健康监测,其基础研究尤为重要。研究了光纤光栅作为温度和应变传感器埋入到复合材料预浸料中,监测复合材料模压成型的全过程。设计了几种光纤入出口的方法,都能够很好地保护光纤在入出口处不被折断,保证了光栅在复合材料中的成活率。对埋入光纤的相容性使用有限元和实验的方法进行了研究。研究表明:埋入光纤对复合材料的力学性能影响不大。这些研究为光纤光栅在复合材料中的应用提供了前提。

复合材料层板基于剩余刚度比的剩余强度模型

本文从唯象学的观点提出了一个复合材料疲劳剩余刚度衰退模型，根据该模型导出了基于疲劳剩余刚度比的复合材料层合板疲劳剩余强度概率分布模型，给出了确定该模型中各参数的计算方法。根据该模型可预报复合材料层合板在某一应力水平的疲劳载荷作用下疲劳剩余刚度比为某一确定值时的疲劳剩余强度概率分布。为验证该模型的合理性，用典型复合材料层合板做了几组疲劳实验，并用实验数据对模型中的参数进行了估计，计算结果证明，该模型预报的疲劳剩余强度概率理论分布与实验结果符合较好。

碳/环氧复合材料孔隙问题研究进展

对碳／环氧复合材料热压罐成型工艺中孔隙形成机理、孔隙率对复合材料力学性能的影响以及 孔隙率检测方法的研究进行了总结和评述,并提出孔隙率的工艺控制方法及未来研究方向。

多功能光纤智能复合材料研究

提出采用光纤微弯传感器测量复合材料固化中粘度的变化。选择了合适的光纤并进行了增敏处理。完成了不同铺层方式的复合材料固化进程的粘度测量 ,并与动态介电方法的测量结果进行了比较。结果发现 ,光纤微弯衰减方法对于热压情况下复合材料的固化监测是敏感的。该方法可重复性好 ,可以准确给出树脂粘度最低点和固化完成点的时间 ,灵敏度与光纤同增强纤维的交角有关。利用完成固化监测功能后仍具有光波导性能的已埋入光纤 。

纤维缠绕复合材料压力容器健康监测研究进展

阐述了纤维缠绕复合材料压力容器健康监测传感器的特点和原理,对纤维缠绕复合材料结构健康监测工作中的固化过程监测、服役环境监测、内压和结构应变监测、损伤监测、爆破压力监测、泄漏监测进行了介绍和比较。最后,对纤维缠绕复合材料结构健康监测工作进行了展望,并提出了几点建议。

结构健康监测用光纤布拉格光栅应变传感器研究

采用不绣钢管对光纤布拉格光栅（FBG）进行封装并对其进行标定,粘贴在钢衍架表面测量结构的应变,封装光纤光栅显示了良好的传感性能,与电阻应变片测量结果吻合良好。封装后的光纤布拉格光栅传感器操作容易,便于安装,为建立工程结构健康监测系统奠定了基础。

液压减振器工作特性分析

简要地介绍了目前普遍使用的液压筒式减振器的工作原理，针对奥迪轿车前减振器的具体结构给出了它的工作阻尼力的力学模型，并应用计算机仿真技术对减振器的工作特性进行了理论评价和分析．通过与实验结果的对比可以看出液压筒式减振器的工作原理正确，结构合理，同时也验证了这种分析方法的合理性和可行性．

聚合物基复合材料中孔隙率及层间剪切性能的实验表征

在不同固化压力条件下制作孔隙含量不同的层合板。将层合板进行超声C扫描以识别孔隙率分布不同的区域,然后再将孔隙率分布相对均匀的区域进行超声波二次穿透反射法检测以精确测量孔隙的含量,并取试样测量孔隙的体积含量和测试层间剪切性能(ILSS)。结果表明,在孔隙率低于4%时,孔隙率与层间剪切性能基本成线性关系,并且孔隙率每增加1%,层间剪切性能约下降8%。从而建立起层合板中孔隙率与层间剪切性能的定量表征关系。

用于FRP固化在线监测的光纤微弯压力传感器

无论在军事还是航空航天领域,光纤传感器都是一种极具应用前景的智能化监测手段。目前,将光纤传感器用于纤维增强树脂基复合材料固化过程的监测的研究是一个热点。但由于大多数光纤传感器监测固化过程成本较高,所以还没有被广泛的应用于实际生产当中。开发了一种新型的低成本、高灵敏度、易操作的光纤传感器用于纤维增强树脂基复合材料固化过程的在线监测。光纤传感器的设计基于光纤微弯损耗原理,其监测的直接目标参量为增强纤维所构成的网络所承担的压力变化,可以进而通过Gutowski的树脂流动/纤维变形理论间接得出对于固化过程中的几个关键参量。给出了这种压力传感器的设计制作方法,测定该种传感器在静态和动态下的压力-光损耗响应曲线,分析了该传感器对环境温度与折射率变化的响应。完成了利用微弯压力传感器进行纤维增强复合材料在热压釜中固化成型过程的在线监测实验,获得了良好的结果。