C/C复合材料室温面内剪切强度分布

根据C/C复合材料室温面内剪切强度实验数据,以二参数Weibull分布为假设分布模型,采用图解法进行参数估计,探讨该复合材料的室温面内剪切强度分布规律。根据Kolmogorov非参数检验,对假设分布进行检验。结果表明,C/C复合材料室温面内剪切强度可以用二参数Weibull分布模型表征,求解的二参数Weibull分布能很好地预测该材料的室温面内剪切强度。

基体、界面对单向层合板面内剪切强度的影响

从考虑复合材料微结构，以及其在外载作用之下的细观损伤着手，进一步认识复合材料的强度性能是当今复合材料细观力学研究所面临的主要问题。本文利用Ｅｓｈｅｌｂｙ的等效夹杂概念［１］，把单向层合板看成是均质的基体材料中呈一定规律分散着夹杂（即纤维）的非均质体，首先求得了在面内均布剪切外载作用下复合材料内部的细观应力分布，然后以此为基础分析了细观损伤起始的方式，准则，最后进一步把损伤裂纹看成是特殊的夹杂，利用能量平衡研究了损伤的演化，以及由这些损伤而引起的宏观破坏的可能方式和相应的准则。结果表明界面粘接强度和基体开裂强度的相对大小决定了单向层合板面内剪切破坏的机理及其相应的破坏准则，适当增加基体开裂强度和增加界面粘接强度都能增加层合板的面内剪切强度。

2D-C/SiC复合材料面内剪切强度分布研究

基于2D-C/SiC复合材料面内剪切强度实验数据,以双参数Weibull分布为假设分布模型,采用线性回归法进行参数估计,结合Kolmogorov非参数检验,针对2D-C/SiC复合材料面内剪切强度分布规律进行研究。结果表明:2D-C/SiC复合材料面内剪切强度服从双参数Weibull分布,利用双参数Weibull分布预测2D-C/SiC复合材料面内剪切强度与实验值吻合较好。

缝合复合材料层板面内局部纤维弯曲模型及剪切强度预报

提出了面内局部纤维弯曲模型,基于有限元法和周期性边界条件建立了缝合层板面内剪切强度分析方法,采用桥联模型和最大应力判据分析损伤扩展并获得面内剪切强度,预报结果与试验吻合较好,探讨了缝合参数对层合板面内剪切强度的影响规律,结果表明缝合削弱了层合板的面内剪切强度,缝合针距和行距越大对面内剪切强度越有利,较细的缝合线对面内剪切强度有利.

用碱激发矿渣耐高温无机胶在混凝土表面粘贴碳纤维布试验研究

针对目前粘贴碳纤维片材加固混凝土结构所用有机胶软化点过低的问题,研发了在600℃下强度不降低的碱激发矿渣无机胶。通过用碱激发矿渣无机胶在混凝土表面粘贴碳纤维布的双剪试验,确定了碱激发矿渣无机胶的最优配合比。探索了改进碱激发矿渣无机胶对碳纤维布浸润性的工艺和方法。通过测试高温后碱激发矿渣无机胶的抗压强度,验证了碱激发矿渣无机胶的耐高温性。试验过程中,先以水为矿渣粉质量的42%,模数M=1.0的水玻璃为矿渣粉质量的12%的比例制备出碱激发矿渣无机胶,再将碳纤维布在该类无机胶中浸泡并杵捣30m in左右,最后用该无机胶在混凝土表面粘贴浸泡后的碳纤维布。这种试件的面内剪切强度可达1.41MPa,破坏时界面混凝土发生大面积剥离。试验结果表明用碱激发矿渣无机胶粘贴碳纤维布加固混凝土结构构件是可行的。

环氧氯丙烷修饰的对位和间位芳纶涂覆剂研究

制备了具有环氧丙基侧链的对位芳纶(PPTA-ECH)和间位芳纶(PMIA-ECH),并将其用做对位芳纶(PPTA)织物/环氧树脂复合材料中PPTA织物的涂覆剂。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)及XPS等方法对PPTA织物表面的PPTA-ECH涂层结构进行了表征。考察了PPTA-ECH和PMIA-ECH涂覆的PPTA织物/环氧树脂复合材料的层间剪切强度和面内剪切强度,并与未经涂覆的PPTA织物复合材料的性能作比较。结果表明,PPTA-ECH和PMIA-ECH可显著改善PPTA织物和环氧树脂之间的界面性能。涂覆了PPTA-ECH及PMIA-ECH的PPTA织物/环氧树脂复合材料的层间剪切强度(ILSS)比未经涂覆的复合材料分别提高了26.20%和14.76%,面内剪切强度(ISS)分别提高了26.98%和11.86%。由于PPTA-ECH对PPTA纤维具有更强的亲和能力,因此PPTA-ECH在层间剪切强度和面内剪切强度方面的增强效果均优于PMIA-ECH。对PPTA-ECH在PPTA纤维表面铺展与吸附及对复合材料的增强机理也进行了初步探讨。作为新型涂覆剂,PPTA-ECH在对位芳纶复合材料的开发应用方面具有潜在的应用前景。