嵌件注射成型连续碳纤维增强聚酰胺6复合材料力学性能

研究嵌件注射方式制造嵌件样条的可行性与回火工艺对制品性能的影响。使用连续碳纤维预浸带贴片(30 mm×20 mm×0.15 mm)作为嵌件,尼龙6(PA6)材料作为塑件,注射加工完成嵌件制品的制备。将制品压制成拉伸和弯曲样条(45 mm×5 mm×2 mm),并对嵌件样条表面进行回火处理,对比回火前后样条力学性能的变化。结果表明,回火处理后的嵌件样条的拉伸和弯曲性能都有相应的提高,平均拉伸强度达到了52.03 MPa,平均弯曲强度达到了64.65 MPa,平均弯曲模量达到了2 458.18 MPa,约是纯尼龙样条的2.7倍。根据拉伸后样条的断裂情况,使用光学显微镜观察了嵌件制品的界面黏结性。在拉伸断裂面上未观察到嵌件与塑件之间的空隙,表明两者间的黏结性良好。因此,连续碳纤维预浸带作为嵌件通过注塑成型和回火处理,可提升制品的综合性能。

碳纤维多层立体织机引纬机构振动动力学仿真

针对现有碳纤维立体织机引纬机构剑杆高速运动振动剧烈、运动稳定性不佳的弊端,以Adams平台为基础,建立立体织机引纬机构的动力学模型,根据Hertz接触理论来考虑齿轮齿条的动态啮合过程,对立体织机引纬机构采用正弦运动规律和修正梯形运动规律的动力学性能进行仿真对比分析.仿真分析结果表明:相比采用不同运动加速度规律,由于齿轮齿条啮合产生的啮合力冲击对引纬机构的振动影响更大,是剑杆产生振动的主要原因.

基于虚拟样机的引纬机构的结构优化

针对国产剑杆织机性能偏低等问题,利用虚拟样机技术,在Pro/E中构造空间连杆引纬机构实体模型,再运用大型有限元分析软件ANSYS和机械动力学分析软件ADAMS进行分析研究,对空间连杆引纬机构关键构件进行结构优化.结果表明,优后后的引纬机构质量减轻、刚度增加,性能得到了改善.

碳纤维蒙皮/铝蜂窝夹层材料的埋件结构破坏形式分析

本文介绍了2种螺纹规格M3、M6埋件在碳纤维蒙皮/铝蜂窝夹层结构中受水平方向和垂直方向拉脱时的不同表现形式。通过对2种规格埋件垂直和水平方向加载测试可知:M3螺柱受载能力最弱,在水平拉力达到4000N时,M3螺柱最先被剪断破坏。同时通过实验证实碳纤维蒙皮塑性变形优于铝蜂窝,但弱于屈服后的蜂窝结构。

圆锥壳体三维织物的织造及其性能

总结两种圆锥壳体三维织物的织造过程及其性能。以6K碳纤维和玻璃纤维织造圆锥壳体三维织物,介绍了织物组织结构、纱线准备、引纬方式等,对两种织物的织造过程进行了详细说明;对两种织物厚度、经密和拉伸性能进行了测试。结果表明:碳纤维织物厚度在4mm左右,经密在2根/cm至3根/cm;玻璃纤维织物厚度在3 mm左右,经密在3.8根/cm至4.2根/cm;玻璃纤维织物平均断裂强力2 898.3 N,断裂伸长37.5mm。认为:两种织物无论是结构还是性能均较优异,应用领域广阔。

碳纤维多层织机引纬机构原理方案分析研究

根据碳纤维多层织机的技术要求及织物要求,对碳纤维多层织机引纬机构原理方案进行了研究,主要包括引纬形式的选择,传剑方式的选择,引纬规律的制定等。基于以上的原理方案,对引纬机构进行了设计,得到其三维模型,并对剑杆剑轮系统的竖直、水平两种布置方案机构的受力情况进行了分析研究,按照实际情况对两种布置形式的机构进行了有限元的静力分析,通过分析结果选择出合理的安装布置形式。

短切炭纤维/酚醛树脂胶粘剂的配方研究

为确定最佳组分含量,采用正交实验法对“酚醛树脂(PF)+纳米S iO2粉+石墨粉+ZrO2粉+短切炭纤维”胶粘剂体系进行了配方研究,并探讨了组分含量对胶粘剂性能的影响。得到的最佳配方为“PF+2%纳米S iO2粉+1%石墨粉+1%ZrO2粉+4%短切炭纤维”,其对石墨材料的粘接强度达11.6 MPa,胶粘剂本体线烧蚀率为0.058 mm/s,质量烧蚀率为0.0732 g/s。胶粘剂可进一步用于粘接修复C/C复合材料喉衬构件的工艺缺陷。

碳纤维多层织机引纬机构设计及分析

碳纤维多层织机引纬机构的设计与研究对现代三维织造设备发展具有重大意义。根据碳纤维多层织物特殊织造要求,设计了一套附带寻位装置的多层引纬系统,实现引纬机构按照开口位置的变换和不同层数的引纬。为了满足剑带和升降装置运动平稳性,对所建模型进行了动力学分析和静力学仿真,分析结果表明机构满足各项工作要求。

涂层硬质合金刀片车削典型CFRP的工程技术研究

用相同几何结构、不同材质的2种涂层硬质合金刀片车削碳纤维增强复合材料T800H棒料,通过多分量力学传感器、压力传感器和高速摄影机监测车削过程中的切削载荷和刀具工作状态,通过光学扫描系统和数码显微系统观测分析工件已加工表面和切屑的形貌特征。结果表明:车削T800H棒料时,每种刀具都存在一个临界切削速度v_(cr),在相同进给量f和恒定切削深度a_p的情况下,切削速度v_c对工件已加工表面质量影响小。实验还表明:采用硬度更高的刀具车削碳纤维,能获得更好的表面质量。

大型碳纤维增强汽车尾门注射模设计

分析了碳纤维复合材料汽车尾门的工艺特点,介绍其注射模结构设计、装配工艺及工作过程,分析了模具成型零件、分型面、浇注系统、碳纤维嵌件、侧向抽芯机构、冷却系统、排气系统以及脱模系统的设计要点和模具换款功能,该模具结构紧凑,运行稳定,满足塑件的精度和性能要求。

CFRP碳纤维增强复合材料钢丝螺套连接性能研究

碳纤维复合材料结构件在航空航天领域广泛应用,通常在结构件加工通孔后采用螺接或铆接方法进行机械连接,该方法增加了结构件连接重量和连接复杂性。然而,采用复合材料结构件自身加工螺纹孔进行机械连接的方法,存在螺纹孔耐磨性差、承载能力差、连接强度低、螺纹易破损及抗疲劳性能差等问题,极大限制了复合材料螺纹孔的连接使用。近年来,出现了在复合材料结构件机械连接中使用钢丝螺套的方法,在部分程度上提升了复合材料螺纹孔的连接强度。本文针对MT700碳纤维复合材料钢丝螺套的连接性能,通过对钢丝螺套作用及原理分析、有无钢丝螺套复合材料试件的重复拆装试验及拉脱载荷强度试验,详细分析了钢丝螺套连接性能及复合材料螺纹孔破坏形式。结果表明,相比于无钢丝螺套的复合材料螺纹孔,带有钢丝螺套的复合材料螺纹孔明显增强了承载连接性能及耐磨性,拉脱力提升了26%且均匀稳定,降低了螺纹孔破坏风险,拓展了复合材料螺纹孔的连接应用范围。

碳纤维板代替钢板嵌件注射模设计

介绍了碳纤维板代替钢板嵌件注射模设计的过程,由于大面积碳纤维板代替钢板嵌件注射模没有可供参考方案,详细讲述了此种模具的设计及生产过程中遇到的问题及在模具中如何处理。

碳纤维复合材料织机打纬和引纬机构设计

为了研发织造碳纤维复合材料的剑杆织机,对其中打纬和引剑机构设计问题进行了研究。根据碳纤维的特点,织造时采用平面多连杆机构实现打纬和引纬运动。分析了引纬剑头运动位移与引剑机构中引剑构件相对筘座脚摆角之间的关系,得出,为达到引剑构件相对筘座脚运动要求,引剑机构应为具有2次停歇的往复摆动。根据"惯性"打纬要求,研究了图解法设计平面四连杆打纬机构的方法和步骤。由打纬机构与引剑机构的相位关系,得出,对于1个运动周期,引剑构件需到达3个运动位置(2个位置重合),由这3个位置图解综合出引剑机构的尺度。该设计方法应用于织造碳纤维复合材料的剑杆织机的打纬引剑机构设计,可以得到所有机构尺度。

碳纤维复合材料主传力典型结构试验件模压模具设计

为了实现直升机全尺寸机匣的碳纤维复合材料轻量化研发设计,典型结构试验件的试制是不可缺少的环节。分析了主传力典型结构试验件的特点,实现了主传力典型结构试验件层压模具的设计制作与主传力典型结构试验件的制作。为全尺寸机匣的碳纤维复合材料轻量化制造提供参考。

机车厂房改扩建设计与实践

为生产建造动车组机车,唐山机车车辆厂动车总成车间厂房须进行改扩建,通过明确施工内容,合理设计施工方案,对局部柱进行加固处理,对拆除部分运用植筋加固、CGM高强无收缩灌浆料;碳纤维加固等技术措施,加固试验结果满足设计要求,为项目投产奠定了基础。

考虑齿轮动态啮合力的碳纤维立体织机引纬机构设计研究

针对现有碳纤维立体织机引纬机构剑杆运动加速度波动剧烈,导致剑杆运动振动,运动平稳性差,提出采用减小齿轮模数同时增加异相位啮合齿轮的方法来提高引纬机构的运动稳定性,并在ADAMS软件中对不同模数、齿轮数和不同相位的几种引纬机构方案进行动力学仿真对比分析。实验结果表明,两个齿轮同相位传动改为异相位传动,传动动力性能可以得到一定的提高,但对于模数较大的齿轮齿条传动改善效果不明显;采用减小齿轮模数同时增加异相位啮合齿轮的方法,则可以显著提高齿轮齿条啮合传动动力性能,加速度在各频率的波动幅值平均降低25%。

连续碳纤维复合材料选择性增强的3D打印切片方法研究

针对碳纤维长纤复合材料选择性插入过程中的三维模型切片层选择与成型路径的规划问题,提出连续碳纤维材料和高分子材料混合打印的选择性分层插入的算法。通过在模型切片处理时对特定增强层的识别、多材料喷头的空间转换、成型路径的独立规划,实现对高分子材料成型过程的选择性增强。通过仿真证明算法能够灵活选择碳纤维长纤复合材料分层插入的层数和填充方式,同时保证纤维成型路径的连续性。3D打印实验表明,在碳纤维复合材料插入6层,体积比为36%的条件下,测试件的弯曲强度和拉伸强度分别提高了79.94%和31%。

碳纤维复合材料安装钢丝螺套的拉脱力性能研究

针对提高碳纤维复合材料钢丝螺套连接强度的方法,分别测量了拉挤和模压的碳纤维复合材料垂直和平行纤维方向与钢丝螺套连接的拉脱力。试验结果表明,碳纤维复合材料板材垂直纤维方向打孔攻丝后的拉脱力高于平行纤维方向打孔攻丝;螺纹孔内涂胶的拉脱力优于非涂胶的;加入稀释的胶粘剂后,拉脱力性能与涂胶的拉脱力性能相当,工艺性更佳。