先进树脂基复合材料层合结构纤维屈曲超声检测技术研究进展

针对纤维屈曲缺陷在材料内部引起的声阻抗变化较小,利用超声回波信号表征纤维屈曲缺陷的难度较大的问题,从检测原理、超声换能器参数选择和超声回波数据后处理方法3个方面出发,介绍了纤维屈曲缺陷超声无损检测及评价技术的研究进展,分析了当前研究工作存在的不足及未来发展趋势。在检测原理方面,介绍了碳纤维增强树脂基复合材料层合结构特征,面外/面内纤维屈曲缺陷引起局部结构变化所产生的不同超声响应,以及利用不同的超声响应特征检测纤维屈曲缺陷的方案;在超声换能器参数选择方面,介绍了利用半波共振最大化层间反射回波能量的选取准则;在超声回波数据后处理方面,介绍了利用瞬时相位法、平均散射系数矩阵等检测面外纤维屈曲缺陷的方法,利用角谱分布、局部图像算子等检测面内纤维屈曲的方法,以及利用图像结构张量测量碳纤维三维空间走向的方法;最后,从声学机理、检测能力、可检缺陷类型、被检结构件种类等方面分析了当前研究工作存在的不足及未来发展趋势。

树脂基复合材料/泡沫塑料夹层结构成型技术研究进展

总结归纳了树脂基复合材料 /泡沫塑料夹层结构的五种典型成型工艺方法 ,并对其部分成型工艺的特点。

先进树脂基复合材料自动丝束铺放技术研究现状及发展方向

主要基于国内首台自动丝束铺放工程样机系统为研究平台,介绍国内先进复合材料自动丝束铺放技术方面的研究现状,主要从丝束铺放工艺、铺放材料性能、专用铺放模具、铺放控制软件等多个角度进行分析;针对典型航空结构开展工艺铺放试验,总结出现阶段丝束铺放存在的主要问题与解决方法,初步形成复合材料自动丝束铺放工艺技术体系。最后,基于实际铺放工程实践中的经验总结,讨论了国内先进树脂基复合材料自动丝束铺放技术未来的主要发展方向。

先进树脂基复合材料扩大应用的关键

先进树脂基复合材料已经成为重要航空结构材料之一。本文主要介绍为了扩大先进树脂基复合材料在飞机结构上的应用，近期国内外在进一步降低复合材料成本、提高复合材料应用效能方面的部分研究工作。

纤维增强树脂基复合材料多相结构特征对材料性能的影响

综述了纤维复合材料结构和性能的关系,着重介绍界面对复合材料宏观力学性能的影响。

树脂基层合结构复合材料层间增韧研究

综述近年来国内外对复合材料层间增韧的研究现状,重点介绍层间胶膜增韧、层间颗粒增韧、层间纳米纤维增韧和Z-pin增韧技术等4种层间增韧方法,总结树脂基层合结构复合材料在纺织领域的应用。文章表明,复合材料层合板由于易发生分层破坏,使得其在强度和刚度等性能上明显下降,最终使得整个复合材料发生破坏,严重限制了它的应用,全面对复合材料的层间断裂韧性问题进行研究,加强各种增韧方法增韧效果的系统研究,保证树脂基复合材料在提高其韧性的同时具有良好的综合性能,进一步开展适用多种成形工艺的层间增韧技术,对复合材料在各个领域的应用具有十分重要的意义。

先进树脂基复合材料研究进展

树脂基复合材料正凭借其优点越来越受到人们的青睐,在航空航天、国防领域得到应用之后,民用领域逐渐成为其主要应用领域,但是成本太高制约着民用领域的应用。

复合材料层合结构层间应力分析

采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了不同纤维铺设角下承受分布载荷层合板层间应力分布规律.研究结果表明：复合材料层合板层间剪应力τxx随纤维铺设角θ的增加而逐渐减小,但减小趋势不断减弱;层合板层间剪应力τyx随纤维铺设角度θ的增加而逐渐增加;距层合板中心o点距离为0～1.348m,层间剪应力随距离增大变化缓慢,为1.348—1.418 m,层间剪应力急剧增大,在自由边界角节点处层间应力达到极值,此处易于发生脱层效应.

纤维增强树脂基复合材料阻尼特性的数值模拟

应用基于应变能的有限元方法研究了纤维增强复合材料的阻尼特性,此方法从单向复合材料的阻尼性能参数出发,通过有限元模态分析得到复合材料结构的模态损耗因子,与已有的理论分析和试验结果相比吻合较好,从而验证了该方法的合理性。该方法还可以比较三维应力分量对阻尼的贡献。本文将该方法应用于一种复合材料等间距正交网格加筋板的阻尼特性分析,考察了加筋对复合材料层合板阻尼特性的影响。

镀钴碳纳米管/环氧树脂基复合材料的制备及其微波吸收特性研究

采用化学镀法制备了表面镀钴的多壁碳纳米管,并将其均匀分散在环氧树脂基体中固化成膜,形成镀钴碳纳米管/环氧树脂基复合材料.采用透射电镜、X射线衍射及振动样品磁强计等对镀钴碳纳米管的形貌、微结构与磁性能进行了表征,还采用数字化网络分析仪对该复合材料在0.5～40GHz频段内的微波吸收特性进行了研究.结果表明:在相同的碳管质量分数(1%)和吸波介质层厚度(2.0 mm)等条件下,与纯碳纳米管相比,表面镀钴碳纳米管的吸收峰往高频方向移动,吸收强度略有增加,但吸收频带并没有宽化趋势.

树脂基复合材料在机载导弹领域的应用

随着先进增强材料和树脂基体材料性能、工艺的不断改进以及其成本的不断降低,先进树脂基复合材料将逐渐替代传统金属材料,从而大幅度降低武器系统的惰性结构质量,显著提高作战效能。

树脂基复合材料数据库及性能管理研究

先进树脂基复合材料因其比强度和比模量高、可设计性强等优点,在航空航天领域的应用范围和用量不断扩大,对航天产品的轻量化、小型化和高性能化起到了至关重要的作用,其用量也成为衡量武器装备先进性的重要标志。目前,先进树脂基复合材料已逐渐取代铝合金等材料,广泛应用于制造导弹、运载火箭以及卫星等产品的结构部件。

CFRP复合材料层间增韧结构优化

采用T700/6240碳纤维/环氧树脂预浸料和自制热塑性酚酞基聚醚酮(PEK-C)增韧膜,通过热压成型工艺制备不同层间增韧结构复合材料层合板,对其进行低速冲击、冲击后压缩及三点弯曲实验,并结合扫描电子显微镜(SEM)微观形貌表征及数学优化思想,确定最佳增韧结构。结果表明,在不同位置铺设12层增韧膜的四组试样中,中部增韧效果最佳,其冲击后压缩强度(CAI)比未增韧时提高42.39%。在层合板中部铺设8、16和23层增韧膜的试样,CAI和弯曲强度随增韧膜数量的增加分别呈现递增和递减趋势。通过弯曲试样SEM形貌表征发现,随增韧膜数量的增加,裂纹纵向扩展受到抑制,且由于环氧树脂与PEK-C的相容性较差,出现局部分层损伤。结合总增益和单层增益函数变化趋势,确定最佳增韧结构为层合板中部铺设11或12层增韧膜。

优势互补 一加一大于二的智慧——先进树脂基复合材料发展与应用分论坛侧记

先进树脂基复合材料是由有机高分子基体材料与高性能纤维增强材料经过特殊成型工艺复合而成的具有新性能的材料。所得复合材料的综合性能往往优于原组成材料,具有比强度高、比刚度高、质量轻、耐腐蚀、可设计性强、整体成型和多功能一体化等优点,拥有一加一大于二的效果。目前在军民用大型飞机上,复合材料的用量进一步增大,先进树脂基复合材料已经发展成为关键的结构和结构功能一体化材料。进入新世纪,先进树脂基复合材料是现代武器装备及高性能民用设备不可或缺的组成部分,是材料研究的重点领域之一。

嵌入中空纤维的树脂基复合阻尼材料设计

文章对一种耦合了中空纤维原材料阻尼特性和中空结构缓冲作用的嵌入中空纤维的树脂基复合阻尼新材料进行了研究。分析了各影响因素对三层中空纤维层合(3-HL)、带约束层的单层中空纤维夹心(2-CSLH)、带约束层的中空纤维蜂窝夹心结构(2-CSHC)这三种结构复合材料阻尼性能的主次影响规律,且前两者中阻尼最优试样与2-CSHC试样阻尼值大于0.54的阻尼平台区较宽,ΔHz分别为5Hz^112Hz,7Hz^200Hz;阻尼峰值分别可达0.56和0.59;结构设计优越性为2-CSHC>2-CSLH>3-HL。

复合材料 蓄势待发——访北京航空制造工程研究所树脂基复合材料构件制造技术研究开发中心主任曹正华

北京航空制造工程研究所树脂基复合材料构件制造技术研究开发中心在复合材料结构的主体材料、成型工艺方法、结构无损检测等方面都拥有丰富的经验。随着大飞机项目的启动,树脂基复合材料构件制造技术研究开发中心作为国内专门从事先进复合材料制造技术研究的单位,

航空用树脂基复合材料的成型技术应用

在航空四大结构当中,复合材料作为重要的组成部分存在。在判断飞机制造技术水平时,可将先进复合材料的使用比例作为依据。轻质以及耐腐蚀是先进复合材料的明显优势与特征,先进复合材料正是凭借上述优势与性能,大面积应用于航空制造当中。目前,社会各界正逐步提高对高性能碳纤维树脂基复合材料的重视程度。在客观探究的基础上,我们可进一步明确该种材料的性能与应用要点。

大型飞机结构的发展趋势:复合材料化——访哈尔滨工业大学杜善义院士

复合材料在波音787和空客 A350飞机结构上应用的历史性突破,标志着大型客机结构有复合材料化趋势,这一趋势从根本上改变了飞机结构和制造上的传统。

数值计算模拟复合材料固化中夹杂气泡的影响和残余应力的变化

复合材料的固化有着复杂的内部过程 ,传统的工艺条件难以保障产品的质量。影响复合材料成型质量的主要因素为树脂基体内的气泡的增长和各铺层之间的残余应力 ,本文作者分析气泡和残余应力形成的机理 ,建立过程模型 ,并编制计算机程序模拟计算气泡的增长和残余应力的形成 。

专注航空复合材料构件研发——访北京航空制造工程研究所飞机工艺研究室(101室)主任曹正华

航空工业树脂基复合材料构件研究与开发中心(北京航空制造工程研究所101室,以下简称101室)作为国内知名的树脂基复合材料技术研发基地。