三向碳碳材料在小偏轴角拉伸下的切口强度预报

在小偏轴角拉伸下,带切口的三向碳碳材料平面试件首先沿切口平面作自相似扩展。扩展到断裂的纤维束数与宽度方向的纤维束总数之比达到某一数值时,试件沿纤维束(或在另一些单层中垂直纤维束)方向剪断。断裂是灾难性的,所以这种切口强度预报与简单拉伸时的切口强度预报是相当的;区别仅在于在小偏轴角拉伸时,纤维束除受拉伸应力外,还作用有不可忽视的剪应力。本文对纤维束作了拉剪联合作用的强度测量,以得到其强度的概率分布的参数。据此预报了三向碳碳材料在小偏轴角拉伸时的切口强度,以及整个试件剪断时的断裂的纤维束数与纤维束总数之比值,理论预报与实验结果吻合良好。

预报三向碳碳材料在大偏轴角拉伸时的切口强度模型

三向碳碳材料在大偏轴角拉伸时,用纤维束的剪切强度来确定其切口强度,不会招致太大误差。先测定纤维束的剪切强度和基体碳的剪切强度,然后把3D C/C看成为正交异性均匀材料作平面力分析求得离切口较远处的位移场,以此为边界条件,求切口尖端附近的三维应力场。用 Zweben 的统计准则求出三向碳碳材料在大偏轴角拉伸下的切口强度,并用实验验证。

考虑偏轴角影响的2.5D机织复合材料冲击后压缩性能

2.5D机织复合材料作为一种各向异性材料,其冲击后压缩性能亦表现出显著的各向异性特征。为了探究偏轴角对2.5D机织复合材料冲击后剩余力学性能的影响,课题组进行了低速冲击和压缩试验,并借助超声C扫描技术等检测手段,对比了2.5D机织复合材料受不同能量冲击后沿0°及45°方向的压缩性能。对材料在冲击后压缩试验中的力学响应特征、失效模式和损伤机理进行了分析,研究了偏轴角对材料冲击后压缩性能的影响。结果表明:在受到低速冲击时,材料的损伤形式主要包括基体开裂、界面脱粘以及纤维断裂;在给定的2种冲击能量下,材料沿45°方向冲击后压缩强度均低于0°方向,而随着冲击能量的增加,0°试件的压缩强度下降更为明显,随着偏轴角度的增大,材料的力学响应由脆性变为韧性;其次2种角度试件发生冲击后压缩破坏的类型、位置及路径有所不同,0°试件在试件端部发生压溃,损伤沿试件横向分布,而45°试件在受冲击部位出现界面脱粘和基体开裂,主要沿±45°方向分布。该研究对于准确评价该材料在易受撞击环境中的服役效能具有重要的工程参考意义。

基于偏轴角的日凌干扰载噪比分析

系统阐述了基于偏轴角的日凌干扰载噪比分析的方法 ,把足以反映日凌干扰整个变化过程的特征量———载噪比的恶化值作为分析与研究的中心 ,从总体上把握日凌干扰过程 ,提出了理论与实验的模型 ,给出了日凌干扰时理论预测值及其载噪比的变化规律。

短玻璃纤维增强PA66的偏轴拉伸模量和强度研究

对含30%质量分数短玻璃纤维注塑增强PA66材料,按照与注塑方向成0°、30°、45°、60°和90°裁取试验件,进行偏轴拉伸试验,得到了5组试验件的载荷-位移曲线、拉伸模量和拉伸强度。应用45°偏轴拉伸测定了材料的剪切弹性模量。通过对偏轴拉伸模量和强度对比,以及应用复合材料计算剪切模量的结果对比应用各向同性计算的结果,证明了短纤维复合材料并不能当做传统各向同性材料来处理分析,是具有各向异性的材料。分析表明,连续纤维偏轴拉伸模量计算方法对于短纤维复合材料仍然适用,蔡-希尔失效判据也能较好的适用于这种材料。从试验结果和偏轴模量以及强度计算发现,60°是最差承载角。

偏轴拉伸测定复合材料剪切特性的研究

本文通过对偏轴拉伸下破坏特点的分析,说明在特定最优偏轴角下的偏轴拉伸破坏十分接近于纯剪破坏,提出了测定完整(ι12～γ12)曲线的最优偏轴角拉伸试验方法。它概括了Chamis和Sinclair([1]-[3]的10°偏轴和Rosen[4]的45°偏轴拉伸方法,使偏轴拉伸法更完善并具有更普遍的意义。通过对1:1玻璃布/环氧、4:1玻璃布/环氧、7:1玻璃布/环氧三种玻璃钢的偏轴拉伸试验,得到与理论分析相当一致的结果,验证了这一方法的可靠性。

航管二次雷达测量精度分析及改善方法

分析了影响航管二次雷达测角、测距精度的主要因素及误差大小,实际应用中其误差因素的改善受雷达系统硬件条件限制,难以实施。文中从二次雷达数据处理角度给出了改善雷达测量精度的有效方法,其内容包括OBA表自校准技术、最小二乘法测角、测距误差修正等。上述方法经工程应用验证,可有效提高二次雷达的测量精度。

SiCw/Al复合材料的强度分析

用简化应力的分析方法推导了SiCw Al复合材料的强度与SiC晶须偏轴角α的关系,并通过试验进行验证.结果表明,计算的SiCw Al复合材料强度与实测值比较接近,其误差归因于压缩变形过程中SiC晶须发生了转动和折断,改变了SiC晶须的偏轴角和平均长径比.

(±45°/90°/0°)_s准各向同性层合板的拉伸强度

根据经典层合板理论,层合板(±45°/90°/0°)s是准各向同性层合板,其拉伸刚度在板面内各个方向上都相同,而拉伸强度是随偏轴角θ改变而变化,即强度方面不具有各向同性的特点。本文首先研究(±45°/90°/0°)s这种准各向同性层合板拉伸强度在偏轴角θ从0°至45°之间的变化情况,然后通过分别改变单层板强度参数和弹性常数来研究该层合板的拉伸强度的变化情况,并分析其破坏形式。最后与NCF材料的试验结果进行了比较。

带或不带脱层的复合材料层板强度的预报

首先用实验直接测定或从文献中引用单向纤维增强层板的强度的Weibull分布参数α和β。用经典层板理论分析层板中的面内应力;邻层的裂纹引起的应力集中用剪滞法计算;层间应力用简化的平衡方程来确定,层板中单层的当地强度由于邻层的约束作用而提高,假定单层的承载能力直到其裂纹密度饱和时才耗尽;用增强软X光照相技术来监测裂纹密度的发展并测定相应的约束系数,建立最普遍的统计强度准则,结合作用应力的计算和统计强度预报,确定不同层板中各单层的破坏顺序和最终损伤状态。根据最终损伤状态来确定层板的统计强度,并用试验验证。

日凌干扰的门限载噪比分析

有关日凌干扰的研究虽然人们已做过很多工作 ,但对日凌干扰的程度与各个参量之间的关系研究较少。把足以反映日凌干扰整个变化过程的特征量———门限载噪比 (C N)作为分析与研究的中心 ,从总体上把握日凌干扰过程 ,提出了相关模型 ,给出了日凌干扰时理论预测值及其载噪比的变化规律。