玻-碳混杂纤维缠绕复合材料发射筒发射动力学研究

为准确模拟弹丸的膛内运动过程,考虑了玻-碳混杂纤维缠绕复合材料发射筒内火药燃气压力的二维瞬态分布特性,建立了以接触碰撞理论为基础并计及火药燃气强动态冲击作用的非线性弹-管耦合动力学数值分析模型。通过有限元用户自定义子程序再现了火药燃气压力随时间、空间的动态变化规律及其与弹丸运动相互关联的动力学过程。数值分析结果与实弹射击试验对比,结果表明,所建立的数值仿真模型能够再现实际发射过程中的物理场变化规律,真实地模拟复合材料发射筒的动态应力响应,为复合材料发射筒铺层设计、优化及发射安全性评估提供理论支持。

碳纤维与玻-碳层间混杂2.5维机织复合材料的力学性能对比研究

2.5D机织复合材料由于具有特殊的层间联锁结构和相对成熟的织造、制备技术,在很多领域得到了广泛关注和应用。本工作制备了一种碳纤维2.5D机织复合材料和一种碳纤维-玻璃纤维混杂的2.5D机织复合材料。对两种复合材料经向和纬向的压缩、弯曲及剪切性能进行研究,并分析结构与性能间的关系。结果显示:2.5D织物经向压缩强度高于纬向,也优于2.5D混杂织物复合材料,而2.5D织物与2.5D混杂织物复合材料纬向压缩强度十分接近;2.5D织物与2.5D混杂织物复合材料经向弯曲强度差别不大,2.5D织物纬向弯曲强度则明显高于2.5D混杂织物复合材料;2.5D织物纬向最大层间剪切强度大于经向层间剪切强度,2.5D织物与2.5D混杂织物复合材料经向剪切强度差别不大,而2.5D混杂织物复合材料纬向剪切强度远低于2.5D织物复合材料。

预应力碳玻混杂纤维布技术在桥梁加固中的应用

某桥梁在使用过程中出现了较明显的损伤,该文在对桥梁损伤现状进行调查和对桥梁的损伤机理进行分析的基础上,有针对性地采取了强度高、延性好的嵌入式预应力碳-玻混杂纤维布对桥梁进行了加固,取得了较好的加固效果。

碳-玻混杂纤维网格增强水泥基材料板轴拉性能与力阻响应特性研究

为研究碳-玻混杂纤维网格增强水泥基材料(carbon-glass hybrid fiber grid reinforced cementitious matrix,C-GFRCM)板的轴拉性能与力阻响应,开展12组C-GFRCM板单轴拉伸试验,分析砂浆类型、预应力水平、黏合剂以及玻璃纤维布粘贴方式对其受拉性能和纤维利用率的影响,研究C-GFRCM板拉伸过程中碳纤维束的电阻变化与试件受力状态的响应机制,以及力阻响应与裂缝发生位置的规律。结果表明:预应力C-GFRCM板多为单裂缝破坏模式,环氧树脂黏合CGFRCM板多为纤维拉断破坏,地聚物黏合C-GFRCM板纤维发生滑移而拉断-拔出破坏;预应力工艺主要提升C-GFRCM板的开裂荷载,且预应力水平越高提升效果越明显,最大可提高267%;采用环氧树脂黏合剂分散粘贴玻璃纤维布可显著增强C-GFRCM板的极限荷载,最大可提高320%;拉伸过程中C-GFRCM板的力阻响应呈现三阶段特征,即弹性阶段电阻无明显变化;裂缝发展阶段在裂缝产生处电阻开始增长与波动;裂缝扩大与破坏阶段在主裂缝处电阻增长显著,采用力阻响应可以准确表征C-GFRCM板的受力状态并判断裂缝发生位置,不同设计参数C-GFRCM板的电阻变化对受力状态的敏感性不同。

混杂比对单向碳-玻层间混编复合材料0°压缩和弯曲性能的影响

本文研究了相同铺层方式下不同混杂比对单向碳-玻(碳纤维-玻璃纤维)层间混编复合材料的0°压缩和弯曲性能的影响。以碳-玻层间混编形式向纯玻纤织物中混入碳纤维,对复合材料的0°压缩强度、0°压缩模量、弯曲强度和弯曲模量均有一定的提高作用,三种碳纤混杂比不同的复合材料0°压缩强度较纯玻纤结构分别提高了22.72%、26.95%、11.43%,混杂比不同所导致的试样破坏程度也各不相同。混杂复合材料0°压缩模量随碳纤含量增加逐渐增大。三种碳纤混杂比复合材料弯曲强度基本一致,而弯曲弹性模量随碳纤含量增加逐渐增大。