基于模糊理论的碳纤维复合材料钻削工艺方案评价

鉴于目前对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)制孔质量的评价主要在实验基础上依靠单一因素或经验评价,没有综合考虑多参数的评价模型,选取合适的加工参数、加工条件和材料作为评价指标,建立了二级模糊综合评判模型;研究了各个影响因素的隶属函数的构造方法,确定了不同钻削方案的各个因素隶属度和权重系数;采用加权平均型广义模糊算子进行合成运算,从给定的10个方案中得出最优钻削方案。通过钻削对比实验检测制孔质量,得出算例的计算结果与实验结果一致,验证了所提方法的有效性。

HDI接枝碳纳米管/碳纤维混杂多尺度复合材料的制备和性能

使用六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为偶联剂,将羧基化碳纳米管化学接枝于氧等离子体活化碳纤维表面,制备碳纳米管/碳纤维多尺度增强体,采用模压工艺制备碳纳米管/碳纤维/环氧树脂混杂多尺度复合材料。利用XPS、SEM、DMA、层间剪切强度(ILSS)等手段对碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的结构和性能进行表征和测试。研究表明:HDI接枝液浓度对复合材料力学性能具有显著影响,与未处理碳纤维复合材料相比,表面化学接枝碳纳米管的碳纤维复合材料层间剪切强度提高了32.1%。

CFRP层合板力学性能数值模拟的研究进展

碳纤维增强聚合物基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)具有高比模量、高比强度及耐疲劳等优异的性能,被广泛应用于各个领域。但由于其具体的使用环境较为复杂,在服役的过程中易造成损伤而形成安全隐患,为此国内外学者针对CFRP层合板的力学性能进行了研究。本文从冲击损伤、分层损伤、高低温及湿热老化和多场耦合损伤4个角度对CFRP层合板力学性能模拟研究进展进行系统综述,并详细阐述了基于虚拟裂纹闭合技术(VCCT)、内聚力模型(CZM)和渐进损伤本构模型(PDM)等先进数值分析方法模拟CFRP层合板损伤机理的研究现状。通过对比不同的有限元模拟方法,指出其优势及存在的问题,并对CFRP层合板力学性能模拟未来的研究方向进行了展望。