新型三维编织复合材料等网格结构力学性能分析

提高力学性能是材料进行复合的主要目的之一。复合材料的常温力学性能主要取决于增强剂,而高温力学性能则与基体材料的耐热性密切相关。界面对复合材料的力学性能具有重要的影响,界面微裂纹的产生、扩展和中止以及剥离等将对复合材料的力学性能产生严重的影响。正由于界面影响的复杂性,目前描述复合材料力学性能的公式尚处于经验或半经验阶段,尚未达到系统理论化程度。

首先分析了三维编织工艺和预制件细观结构,对三维编织复合材料基本的单胞力学模型进行分析,然后运用三细胞模型,对圆形截面三维编织复合材料的工程弹性常数进行理论预测,最后通过数学推导,导出了三维编织复合材料剩余刚度和疲劳寿命的威布尔概率分布函数的表达式,并给出了上述两个分布函数中有关参数的确定方法,为进一步研究三维编织复合材料疲劳寿命试验和寿命预测提供一定的理论依据.

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将废旧瓦楞纸板粉碎制浆,与高密度聚乙烯通过注塑成型制备废纸浆/hdpe复合材料。研究了废纸浆含量,相容剂hdpe-g-mah和ldpe-g-gma,加工助剂s-105、tkm-m80和deoflowa对废纸浆/hdpe复合材料力学性能的影响,通过扫描电镜sem分析了复合材料的冲击断面,结果表明,hdpe-g-mah和tkm-m80共同增容的废纸浆/hdpe复合材料的力学性能得到明显提升。sem电镜分析表明,经hdpe-g-mah和tkm-m80增容后的复合材料,纸浆纤维和hdpe界面模糊,相容性很好。

以硅粉、铝粉、caco3及不同粒径组合的刚玉为主要原料,y2o3为添加剂,在1500℃通过氮化反应制备了ca-α/β-sialon结合刚玉复合材料,研究了sialon含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明:随着sialon含量的增加,ca-α/β-sialon结合刚玉复合材料的体积密度降低、气孔率增大、常温抗折强度提高;随着温度的升高,复合材料的抗折强度先升高后降低,在1000℃时达到最大值。

通过改变掺入塑料颗粒的量,制备了3个系列、12种不同配比的混凝土.通过混凝土试块抗压、抗折强度实验,得到同不配合比的混凝土强度值.实验结果显示:混凝土试块的抗压、抗折强度随着塑料颗粒掺量的增加,先增大后减少;若需要通过掺入塑料颗粒提高混凝土强度,建议掺加掺量为3％的塑料颗粒.

适合的木粉填充量、粒径大小有利于提升木塑材料的综合性能;合适基体树脂的选择也有较大影响;加工工艺的类型决定材料的质地、密度,影响材料强度;原料的改性处理也是提升木塑材料的重要途径。阐述了提升木塑材料力学性能的微观作用机理,举出了现阶段主要的科研成果,总结了木塑材料发展的不足,并做出了展望。

RTM聚酰亚胺复合材料力学性能研究

测试了两种不同经纬编织密度和不同含胶量的碳布/环氧复合材料的基本力学性能,对碳纤维复丝及碳布在复合材料中的强度利用率作了比较与分析。结果表明:适当增大含胶量有利于改善复合材料的力学性能;经纬编织密度对复合材料力学性能的影响同样不可忽视。

为了探索三维编织工艺用于高性能复合材料的低成本制造,首先对工程上常用的几种一维、二维复合材料管件的制作工艺进行了分析,指出了各自的优缺点,并进一步说明三维复合材料管件的性能优势。针对三维复合材料性能优越但成本昂贵的普遍认识,本工作指出三维编织工艺技术结合rtm成型工艺是实现高性能复合材料管件制造的低成本技术途径之一。最后通过实用的圆形管件型材的试制展示了整个三维编织工艺实现过程,并进而对各种类型管型制品的三维编织工艺的实现进行了展望。

在灰色神经网络组合预测模型建模的基础上,以木塑纤维复合材料加工主要因素的正交设计试验结果为数据样本,建立木塑纤维复合材料力学性能工艺指标的预测模型。以木塑纤维复合材料加工主要因素作为输入量,对这些变量进行灰色gm(1,n)预估,再进行bp神经网络预测,获得木塑纤维复合材料力学工艺指标的预测。结果表明,所建立的预测模型能够很好地预测出木塑纤维复合材料的力学性能及工艺指标。

基于三维四向编织复合材料预制件的细观结构,提出了螺旋型纤维等效模型.采用多相有限元数值法获得了三维四向编织复合材料的轴向拉伸应力应变关系,通过有限元计算得到了材料单胞模型的细观应力分布.结果表明,螺旋型纤维等效模型的数值预报结果与实验数据基本吻合,证明了该单胞模型符合三维四向编织复合材料的实际细观结构,该模型能有效地计算三维编织复合材料单胞细观应力分布场,为后续的强度研究与破坏分析奠定了基础.

将二硫代酯化合物作为raft(可逆加成-断裂链转移反应)试剂,采用raft活性聚合方法在碳纳米管表面接枝丙烯酸丁酯和马来酸酐的共聚物,并制备了pc/碳纳米管复合材料。利用ft-ir、tem表征接枝后的碳纳米管,考察了碳纳米管用量对pc/碳纳米管复合材料的力学性能的影响,观察了pc/碳纳米管复合材料冲击断面形貌。结果表明,碳纳米管表面接枝上了一层聚合物,pc/碳纳米管复合材料的力学性能得到了改善。

采用常压铸渗成型工艺制备了一种新型的三维连续网络结构碳化硅/铸铁铸态复合材料,用模态分析法对比测试了复合材料与普通铸铁材料的阻尼特性。结果表明;复合材料的阻尼比比普通铸铁材料有较大幅度提高;在两点刚性支承状态下,复合材料的振幅衰减比灰铸铁试样振幅衰减更迅速,第一阶阻尼比为灰铸铁的2.3倍,频响函数幅值(噪声分贝)比灰铸铁降低3.23db,减振效果明显。

通过复合材料细观结构力学方法,分析了石棉纤维/树脂复合材料的力学工作机理,通过分析,石棉纤维/树脂基复合材料力学性能的主要影响因素为:纤维的掺量、基体的抗裂应力、纤维临界体积等,并根据理论分析提出了改进这种新型复合材料力学性能的设计方法。

测试了四种配方木塑复合材料的力学性能,包括弹性模量、弯曲强度和抗压强度,并对其结果进行了简要的分析。实验结果表明,四种配方生产的材料力学性能都较为优异,都能符合户外装饰板材的要求。

第２６卷　第１期中　国　塑　料ｖｏｌ．２６，ｎｏ．１ ２０１２年１月ｃｈｉｎａ　ｐｌａｓｔｉｃｓｊａｎ．，２０１２ ｐｅ－ｈｄ复合材料导热性能及力学性能的研究 成　敏，韦亚兵，张云灿 ＊ （南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京２１０００９） 摘　要：通过双螺杆挤出机制备了高密度聚乙烯（ｐｅ－ｈｄ）／石墨／ｃａｃｏ３增韧母料复合材料，并研究了石墨的表面处 理、粒径、含量以及ｃａｃｏ３增韧母料含量对复合材料导热性能及力学性能的影响。结果表明，偶联剂ｎｄｚ２０１对石墨 表面具有较好的处理效果。石墨颗粒直径越小，复合材料的热导率及综合力学性能越高。ｃａｃｏ３增韧母料能明显提 高复合材料的热导率及缺口冲击强度。ｐｅ－ｈｄ／石墨／增韧母料２５０ｂ的质量比为４５／３０／２５时，复合材料的热导率可 达１．７２ｗ／（ｍ·ｋ），其缺口冲击强度与纯ｐｅ－ｈｄ相近

采用熔融共混法制备了玻璃微珠/聚丙烯(gb/pp)复合材料,研究了玻璃微珠含量及表面处理对复合材料微观结构、力学性能及介电性能的影响。结果表明:随着玻璃微珠含量的增加,复合材料的拉伸强度和伸长率下降,而弹性模量增加。微观结构分析表明:经过硅烷偶联剂kh-550和eb-151处理的玻璃微珠与聚丙烯之间的界面粘接性得到提高,复合材料的拉伸强度、弹性模量和伸长率明显改善;偶联剂的用量对复合材料的力学性能有明显的影响,其最佳用量为2%。复合材料的介电常数和介电损耗随玻璃微珠含量增加呈现增大的趋势,且经过改性的复合材料的介电常数和介电损耗比未经改性的有所增加。

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采用微波快速固化胶粘剂的方法通过实验对铝合金材料的裂纹进行了修复,研究了修复工艺,并采用数学和有限元分析的方法分析了含裂纹的铝合金板材修复前后的力学性能变化情况,同时对比了其他方式的修复后强度,观察了修复效果,结果表明:修复后铝合金材料的双向拉伸性能可恢复到原材料的95%以上,静强度可恢复到原材料的102.9%.

以稻秸秆粉、稻壳粉、衫木粉、竹粉,pp、pe-hd、pe-ld膜为原材料,采用模压成型工艺制备不同填料及不同塑料基体的木塑复合材料,并对复合材料力学性能进行分析。结果表明:无油墨pp基复合材料的综合力学性能较好,而含油墨pe-ld基复合材料的冲击韧性较好。稻秸秆粉作为填料增强无油墨pp复合材料效果最佳,制得稻秸秆粉/pp综合力学性能较好,而稻壳粉/pp复合材料冲击韧性较好。

框架——核心筒结构力学性能分析 作者：张晓峰，李力 作者单位：西南交通大学土木学院,四川成都,610031 刊名：四川建筑 英文刊名：sichuanarchitecture 年，卷(期)：2008,28(4) 参考文献(2条) 1.阮永辉;吕西林带水平加强层的超高层结构的力学性能分析[期刊论文]-结构分析2000(04) 2.唐兴荣特殊和复杂高层建筑结构设计2006 本文读者也读过(10条) 1.刘琼.赵娜.刘航圻.liuqiong.zhaona.liuhang-qi环带位置对带伸臂框筒结构力学性能的影响[期刊论文]- 华中科技大学学报（城市科学版）2008,25(1) 2.刘喜平.liuxi-ping加强层的设置对超高层框筒结构水平位移的影响[期刊论文]-华北科技学院学报2008,5(4) 3.刘斌.林建.