近年来,许多新型复合材料不断涌现,如热固性复合材料和热塑性复合材料等。这些材料在航空、航天、建筑等领域得到日益广泛的应用。因此,对这些材料力学性能的研究已引起国内外高度重视。本文根据弹性理论,考虑到流体不可压缩的条件,分析热塑性复合材料的力学性能,得出粘性各向异性、横观各向同性材料本构关系;通过细观力学研究,导出材料的粘性参数η11,η12,η22,η23;通过对层合板力学变形的研究,导出粘性各向异性层合板的膜应力和应变速率之间的关系及其实际粘性参数η-ij′,并对所得结果进行讨论。
本文针对任意形状功能梯度材料壳体结构,从一般性壳体曲面理论出发,给出相应几何方程、平衡方程,在物理方程中引入沿壳体厚度的材料性能梯度分布,建立起膜弯耦联的功能梯度壳体的一般性基本方程与边界条件、初始条件,可作为各种功能梯度壳体力学分析的理论基础。
通过5个芳纶布(AFRP)加固钢筋混凝土框架节点和2个未加固节点的抗震性能试验,研究了加固方式对抗震性能的影响、AFRP布的应变变化规律。研究结果表明,采用AFRP加固后的梁柱节点,极限承载力和抗震性能得到了显著改善,核心区域采用X型粘贴纤维布加固方式、用压条来锚固X型粘布是一种非常有效的锚固方式。
本文分析了几种高性能缝合线在缝合过程中的适用性与其强力损失及耐磨性的关系。采用对缝合线进行直拉与弯曲拉伸的方法分析纱线损伤|采用实验室自制的摩擦仪模拟缝合线与缝针摩擦,进行耐磨性测试。结果表明,缝合线弯拉时的强力约为直拉强力的两倍。摩擦作用是使纱线强力损失,影响其可缝合性的主要原因之一。张力越大,机速越高,同次数下缝合线受到的摩擦损伤越大,磨断次数越小。
废旧线路板回收处理过程中得到的基板粉末作为增强填料,采用模压成型制备废弃物填料增强不饱和聚酯复合材料,研究模压工艺参数以及废弃物粉末填料配比等对复合材料力学性能的影响规律,并初步展望了废弃物复合材料的应用。结果表明,随着模压温度、压强、模压时间和填料含量的增加,复合材料的弯曲强度先升高后降低。在优化的模压工艺参数条件下,复合材料的弯曲强度超过100MPa,冲击强度可达10kJ/m2。
裂纹是复合材料层合板的主要损伤类型之一,也是造成复合材料层合板失效的主要原因。复合材料层合板发生裂纹损伤时,其内部能量结构发生变化,这些变化对外可表现为动态特性发生显著变化。因此,分别研究层合板在健康状态下和裂纹损伤状态下的动态特性,就可以分析建立裂纹损伤的诊断知识规则。
本文介绍了一种新型的天线窗用纤维增强树脂基复合材料透波板的研制过程,并对研制的透波板在透波率、抗高低温能力、抗震动冲击能力和承载能力等几方面进行了试验验证。结果表明,新研制的透波板具有良好的透波性能和力学性能。
苎麻纤维经改性降低极性及吸水率后与聚丙烯复合后可作为新型的优良汽车内饰件材料。实验发现,三聚氰胺甲醛树脂可降低苎麻纤维的吸水率,但三聚氰胺甲醛树脂存放稳定性差,加入聚乙烯醇进行改性可显著改善三聚氰胺甲醛树脂的贮存稳定性。研究聚乙烯醇加入量、反应终点、反应温度、pH值及其调整方式、反应结束后溶液pH值的调整温度对溶液贮存稳定性的影响,得到可稳定贮存2个月的聚乙烯醇改性三聚氰胺甲醛树脂。使用自制的三聚氰胺甲醛树脂对苎麻进行改性处理,测试改性前后的吸水率,苎麻纤维经三聚氰胺甲醛树脂改性后吸水率显著降低。
采用DSC法研究烯丙基双酚A(DBA)改性的双马来酰亚胺(BM I)和氰酸酯(CE)共混体系在催化剂存在下的固化动力学,并结合固化度测定和红外光谱分析确定固化工艺。由于加入的有机金属盐催化了CE的固化反应,使CE和改性BM I在不同温度范围内分别固化,该共混物经历了170℃/2h+225℃/2h+240℃/2h固化程序后,能够完全固化,形成具有IPN网络结构的聚合物。
本文制备了玻璃纤维布增强聚四氟乙烯覆铜板|分析了偶联剂对预浸片性能的影响。讨论了树脂含量对预浸片介电性能和弯曲强度的影响|探讨了纤维布含量对剥离强度的影响。对覆铜板介电性能理论值与试验值进行了对比分析。结果表明,选用6032硅烷偶联剂处理玻璃纤维布、树脂含量为70%时得到综合性能好的聚四氟乙烯覆铜板。预浸片介电常数的理论值与试验值较吻合,预浸片介质损耗因子理论值与试验值相差较大。
主要介绍风力机叶片研发的趋势以及复合材料叶片设计、分析、材料、制造和试验验证的相关技术,给出碳纤维在叶片上应用的现状和前景以及有关叶片的新兴技术,并提出发展我国叶片技术的相关建议。
随着我国建筑水平的提高,碳纤维加固混凝土结构在我国建筑改造领域应用日益广泛,但其防火问题始终没有得到解决。不但制约了该类结构的推广,而且对已加固结构防火安全性的确定也缺乏必要的科学依据。因此研究碳纤维加固构件的耐火性能并基于此确定其防火设计方法具有十分迫切的现实意义。本文就火灾(高温)条件下碳纤维材料热工性能、热力学性能的研究成果和碳纤维加固混凝土构件火灾试验研究进行了较为系统的总结,同时指出其中存在的某些有待完善的问题和进一步的研究方向。
本文分析了4坐标缠绕对纤维缠绕构件机械性能和质量的影响,提出摆角坐标B轴的意义,并针对椭球压力容器这种典型的回转体芯模,研究了具体的各坐标机器路径。为了解决4坐标纤维缠绕过程中纤维在封头处的扭曲、堆积现象,进行了5坐标纤维缠绕实验研究。通过4坐标和5坐标的一个标准缠绕线型,分析和对比纱线的变化情况。实验表明,5坐标缠绕较好地解决了封头处纤维堆积问题。
