三点弯曲工况下编织碳纤维复合材料方管的材料特性研究

在汽车碰撞产生的弯曲载荷下,复合材料安全构件应具有抵抗变形和耗散碰撞能量的能力。为确定三点弯曲工况中编织碳纤维复合材料薄壁梁的渐进损伤材料模型力学参数,开展了编织碳纤维复合材料力学特性试验和编织碳纤维复合材料方管三点弯曲试验,获得了该材料的基本力学参数、弯曲失效历程及力-变形特性。进而分析了渐进损伤材料模型中各非试验参数对仿真结果的影响,讨论了多层壳建模方法的有效性。通过与试验结果的对比,获得了复合材料渐进损伤模型的非试验参数和有效的仿真建模方法。获得的材料特性可用于该材料结构在相似工况中的碰撞仿真分析。

康复器械用碳纤维织物的压缩成型特性研究

研究了织物编织方式和定型剂含量对康复器械用有机织物和针织织物在压缩阶段的织物初始厚度和压缩时间、松弛节点的应力松弛率和回弹阶段的变形占比的影响。结果表明,在未添加定型剂前,CC-2T200、CC-P450、C-LT420和C-LPFK380的纹路形式分别为斜纹、平纹、双轴经编和四轴经编;随着定型剂含量(质量分数)从0增加至12%时,4种添加定型剂的碳纤维预定型织物的压缩时间都逐渐变长,且C-LT420-X和C-LPFK380-X的压缩时间相较于CC-2T200-X、CC-P450-X更长;随着定型剂含量增加,4种添加定型剂的碳纤维预定型织物的松弛率都不断增大,且在定型剂含量为8%和12%时,C-LT420-X的松弛率最小,而当定型剂含量为0和4%时,CC-2T200-X的松弛率最小;定型剂含量为4%时可以获得较高定型能力同时又可节省定型剂用量的效果。

同步器齿环摩擦材料表面的X-光光电子能谱研究

利用扫描电镜 (SEM)对同步器齿环摩擦材料摩擦表面形貌进行表征 ;采用X 光光电子能谱 (XPS)测定了该摩擦材料表面的元素组成及价态变化。结果表明 ,摩擦试验后摩擦材料表面密实程度增加 ,碳纤维主要起支承载荷作用 ,部分碳纤维表面被磨损 ;摩擦试验前表面存在C、O、N、Zn、Ba、Si元素 ,没有Mo、S、Cu、Fe元素。其中C为碳纤维的骨架 ,O为碳纤维表面上的C =O和COC ,N为碳纤维的PAN基材中的元素 ,Zn为原料硬脂酸锌中的元素 ,O1s∶C1s=0 .17。摩擦试验后表面存在C、O、N、Zn、Ba、Mo、S、Cu、Fe元素 ,但没有Si元素 ,其中Cu为CuO ,Fe为羟基氧化铁 (FeOOH)。由于整个体系不均匀 ,C荷电不强 ,Ba荷电效应不均匀 ,Ba3d结合能 (781.7eV)偏高 ,Mo3d和S2s的峰重叠 ,且S的结合能 (170eV)偏高 ,故这些数据只作参考。O1s∶C1s=0 .2 5 ,该比值有所升高 ,说明摩擦表面氧化程度稍有增加。

六钛酸钾晶须增强汽车干式离合器摩擦片的热衰退和振颤特性

汽车离合器用摩擦片是影响离合器使用寿命、动力传递效率和舒适性的关键零件,提高其在滑磨过程中摩擦因数稳定性和对振颤的衰减特性是避免传递扭矩不稳定,汽车发生振颤的重要技术手段。本文制备一种六钛酸钾晶须增强离合器摩擦片,研究该类材料的热衰退特性,并进行振颤台架试验。结果表明:添加8%(质量分数)六钛酸钾晶须的汽车离合器摩擦片在400℃时摩擦因数大于等于0.2,优于德国大众3101程序热衰退测试标准350℃的要求;其在20000个循环后在500 r/min和800 r/min的平均阻尼因数小于等于0.05 N∙m∙s,满足德国3102程序振颤测试规定标准;在20000个循环后在500 r/min的最大阻尼因数小于等于0.1 N∙m∙s规定标准,对振颤有明显衰减作用。