连续纤维增强聚合物基复合材料CAE仿真材料参数测试方法

针对复合材料参数,目前大多数标准测定的性能数据更适合于产品检验和质量控制,标准适用范围往往未明确适用于设计端使用,导致计算机辅助工程(CAE)分析设计时难于参考使用。总体而言,在复合材料CAE仿真过程中,目前依然存在所需材料参数不明确、测试方法不明晰、缺少完整的测试体系等问题。鉴于此,针对层合板与织物两种形式的连续纤维增强聚合物基复合材料,介绍了其弹性本构参数以及强度参数原理,明确了CAE动静态仿真分析所需材料参数,对比分析了拉伸测试、压缩测试、剪切测试的国内与国外测试标准,指出了目前各种测试标准在设计方面存在的不足。最后,在美标及国际标准基础上改进并建立了一套完整的连续纤维增强聚合物基复合材料CAE仿真分析用材料参数测试方法,使测定性能数据更适用于CAE分析设计使用。

复合材料结构轻量化方法及技术

本文分析和总结了采用纤维增强聚合物复合材料(FRP)实现结构轻量化的主要方法及技术。指出了实现结构轻量化的三个主要方法,一是复合材料的高性能化,即通过进一步提高复合材料的比强度和比模量实现结构减重;二是复合材料高效承载结构构型优化设计,即通过复合材料优势承载能力与结构传力路径的优化配置实现结构减重;三是复合材料复杂结构整体成型,即通过摒弃连接赘重实现结构减重。并给出了实现上述三种结构轻量化方法的技术途径。

炭纤维增强聚合物基复合材料的热氧老化机理

从基体、纤维和纤维/基体界面的角度,探讨了炭纤维增强聚合物基复合材料(CFRPMCs)的热氧老化机理。总结了纤维性能、纤维取向、纤维体积含量、织物结构、树脂性能、纤维/基体界面强度等因素对CFRPMCs热氧老化性能的影响规律,并简要分析了目前提高CFRPMCs热氧老化性能的方法。研究指出,立体织物增强的聚合物基复合材料能够很好地克服传统层合复合材料热氧老化后易分层的缺点,采用立体织物来增强聚合物,将会是今后提高CFRPMCs热氧稳定性的一个主要发展方向。

自锁/楔片式锚具下碳纤维布加固RC圆柱预应力损失

针对自锁式锚具张拉碳纤维布持荷过程中损失较大的问题,本文开发了一种基于“楔削效应”的楔片式张拉锚固装置。在恒温恒湿条件下,对12组预应力碳纤维布加固RC柱进行了预应力损失试验研究。考虑了自锁/楔片式锚具、柱表面粗糙度、预应力度及是否二次张拉对预应力损失的影响,分析了张拉过程中碳纤维布与柱表面的相对滑动造成的摩擦损失和持荷过程中碳纤维布的预应力损失。试验结果表明:与自锁式锚具相比,采用楔片式锚具张拉碳纤维布可有效降低碳纤维布持荷过程中的预应力损失率,对碳纤维布的总预应力损失降幅最大达41.4%,涂胶可降低碳纤维布的摩擦损失和回缩引起的预应力损失,二次张拉可降低碳纤维布回缩引起的预应力损失。基于试验结果建立了应力损失计算公式,为碳纤维布预应力损失计算提供参考。

玻璃钢发展综述及经编织物作为玻璃钢增强基布的发展前景

:我们可以看到随着复合材料在高技术领域中的应用 ,对复合材料性能要求越来越高。纺织结构复合材料越来越成为该领域的主导 ,它的性能很大程度上取决于增强材料的性能 ,而增强材料的性能除了取决于增强体自身的性能外 ,还取决于增强体的结构和加工方式。好的增强结构不仅能承受多种载荷 ,同时也有助于在加工中稳定几何构造 ,因此研究开发新型增强体结构的必要性十分重要。

三维机织复合材料的结构与材料力学性能的关系

介绍了开发三维机织增强复合材料的目的 ,主要阐述了复合材料的预型件结构及其与力学性能 (纵向拉伸弹性模量 )

非织造布增强复合材料拉伸断口的破坏模式分析

采用扫描电子显微镜 ,对复合材料拉伸断口的微观形貌进行了观察 。

非织造布增强复合材料的成型方法

介绍了开发非织造布增强复合材料的目的 ,阐明了非织造布增强复合材料的定义、组分 ,给出了非织造布增强复合材料增强相———非织造布的生产过程 ,主要阐述了复合材料的成型方法及成型过程 。

玻璃纤维增强PP熔喷无纺布复合面料的开发

使用OP-450GS开边式粘合机,采用玻璃纤维长丝在不同粘合温度、粘合机压力、粘合速度条件下与聚丙烯(PP)熔喷无纺布进行复合,制备了玻璃纤维增强PP无纺布复合面料,以改善PP熔喷无纺布面料的力学性能及其耐久性。结果表明:最佳复合工艺为粘合温度130℃、粘合速度9 cm/s、粘合机压力1.5MPa、玻璃纤维卷绕密度200根/m;在较佳复合工艺条件下,复合面料的纵向断裂强力为452.48 N,顶破强力为86.35 N,厚度为0.336 mm;复合面料的界面结合力大于PP熔喷无纺布中纤维之间的结合力,玻璃纤维显著增强了复合面料的力学性能。