碳纤维层压板冲击损伤的红外热波检测

采用无损检测技术对碳纤维增强复合材料进行检测是保证其构件质量的必要手段。介绍了利用红外热波无损检测技术对碳纤维增强多层复合材料板冲击损伤试件检测的结果,并将热波检测结果与超声C扫描检测结果进行比较,结果表明两种检测方法各具优势。热波检测技术与超声检测技术结合起来对碳纤维增强多层复合材料板冲击损伤无损检测效果更佳。

一种碳纤维层压板铣削变形仿真分析方法

研究了碳纤维层压板有限元模型的构建方法,并以某典型碳纤维层压板为例,通过试验获得了其材料性能参数和加工时的三向铣削力,并应用该方法和试验所得数据在ANSYS中建立了精确的碳纤维层压板仿真模型。以此为基础提出了碳纤维层压板铣削变形的有限元仿真分析方法,并进行了验证试验。试验结果表明,仿真值与实际加工中的变形量吻合较好,平均相对误差为4.1%。因此可以通过该方法对碳纤维层压板铣削变形进行预测,从而为加工工艺的合理性及优化提供一定的参考。

不同工艺参数对自动铺带碳纤维层压板的性能影响

本文以采用自动铺带技术铺贴,并进行热压罐固化的碳纤维复合材料层压板作为研究对象,通过对自动铺带过程中的铺贴间隙、铺贴压力、施压参考面的选择、铺贴温度以及铺放过程中是否采用真空预压实等工艺参数进行系统试验,研究了不同工艺参数对层压板力学性能及面孔隙率的影响。

高温环境下碳纤维环氧树脂层压板热响应行为

以碳纤维/环氧树脂层压板为研究对象,利用ABAQUS有限元分析软件对高温环境下碳纤维/环氧树脂层压板热响应过程进行数值模拟,结合试验分析不同铺层厚度材料的热响应行为规律,验证了模拟的可行性。研究发现,随着厚度增加,材料达到稳态温度的时间延后,稳态温度降低,材料内部随着距受热面深度的增加,升温速率呈下降趋势,且随着深度的增大,下降趋势减缓;热流方向沿平行于碳纤维层分布时稳态温度和稳态导热系数均较垂直方向大,碳纤维沿平行于热流传递方向分布有利于传热。

碳纤维/环氧层压板的燃烧特性

利用锥形量热仪,热辐射强度选取为15~80 kW/m2,采用电火花引燃和无电火花引燃的自燃两种着火方式研究碳纤维/环氧层压板在不同火灾环境下的燃烧特性,对比分析点燃时间、临界热辐射强度、质量损失速率及热释放速率的变化规律。结果表明:随热辐射强度的增大,两种着火方式下碳纤维/环氧层压板的点燃时间缩短,质量损失速率峰值增大,热释放速率峰值增大且达到峰值时间提前;相同辐射强度下,相比于自燃,强制点燃的点燃时间提前、临界热辐射强度降低,热释放速率峰值升高及达到峰值时间提前;随着热辐射强度的增加,着火方式对点燃时间和热释放速率影响逐渐减小。建立了碳纤维/环氧层压板的点燃时间及质量损失速率的数学模型,得到理论临界热辐射强度和气化热。

铺层结构对碳纤维/环氧层压板火反应特性的影响

利用锥形量热仪,垂直/水平燃烧速度测试仪、极限氧指数测定仪研究了单向、织物两种铺层结构对碳纤维/环氧层压板火反应特性的影响。结果表明,随热辐射强度的增加,不同铺层结构碳纤维/环氧层压板的点燃时间均缩短,质量剩余率降低,热释放速率、产烟速率峰值均增加,达到峰值时间变短,总热释放量和总烟释放量增加;在相同热辐射强度下,相比于织物铺层结构,单向铺层结构的碳纤维/环氧层压板点燃时间较长,质量剩余率较高,热释放速率、产烟速率峰值较高,达到峰值时间提前,总热释放量和总烟释放量较低。此外,两种铺层结构中织物铺层结构的层压板火焰蔓延速度较慢,铺层结构对极限氧指数影响较小。

脉冲红外对碳纤维板冲击损伤特征检测

采用双面法脉冲红外热成像无损检测技术提取了碳纤维层压板冲击损伤特征信息。依据红外热图序列,分析有无冲击损伤区温差的时间历程曲线,提出根据温差时间历程曲线上升沿梯度最大值作为选取最优热图的性能指标。为了验证,对碳纤维层压板进行超声C扫检测,并用Image J对处于温差时间历程曲线上升沿的热图和超声C扫图进行图像处理,获取碳纤维层压板的冲击损伤特征信息,然后以超声C扫结果为标准计算误差,结合温差时间历程曲线上升沿梯度值进行分析。结果表明:梯度最大值对应的热图冲击损伤面积误差最小,并且离梯度最大值越远,误差越大,说明根据温差曲线上升沿梯度最大值从热图序列中选取最优热图的方法是可行的。

碳纤维增强铝合金层合板拉伸性能研究

采用试验方法与理论分析相结合,对两种不同纤维铺层结构的碳纤维增强铝合金层合板(CARALL)开孔前后的拉伸性能进行了比较研究,得出了开孔前后不同纤维铺层结构的层合板拉伸性能变化规律,并给出了作为拉伸构件的碳纤维铺层结构建议,提出了应用金属体积分数理论和点应力准则预测层合板开孔前后拉伸性能的方法。

信息资讯

风电建筑一体化垂直型风力发电机在江苏通过省级新产品鉴定2011年1月23日,由江苏澳盛风能设备科技有限公司和海河大学共同研制的"风电建筑一体化垂直型风力发电机(ASOG2K)"项目在江苏吴江通过了省级新产品鉴定。