1996年 第13卷 第4期
1996, 13(4): 1-7.
摘要:
介绍了导电聚吡咯颗粒作为填充相,聚乙烯和聚苯乙烯作为基体相的导电复合材料的结构、导电特性、导电率的温度依赖性以及导热特性等.讨论了颗粒填充复合材料的制备工艺、结构、传导特性之间的关系.
介绍了导电聚吡咯颗粒作为填充相,聚乙烯和聚苯乙烯作为基体相的导电复合材料的结构、导电特性、导电率的温度依赖性以及导热特性等.讨论了颗粒填充复合材料的制备工艺、结构、传导特性之间的关系.
1996, 13(4): 8-11.
摘要:
研究了在不同压力下掺有碳纤维的特制水泥试块的电阻率.结果表明,随着压力的增大,电阻率变化存在可逆感应阶段、平衡阶段和剧增阶段,反映了试块内原有缺陷裂纹的闭合张开、新裂纹的萌生和裂纹的扩展破坏,并从导电机理上进行了分析.碳纤维水泥试块的这种特性,使其可作为一种本征智能材料,用于混凝土大坝等工程的无损检测.
研究了在不同压力下掺有碳纤维的特制水泥试块的电阻率.结果表明,随着压力的增大,电阻率变化存在可逆感应阶段、平衡阶段和剧增阶段,反映了试块内原有缺陷裂纹的闭合张开、新裂纹的萌生和裂纹的扩展破坏,并从导电机理上进行了分析.碳纤维水泥试块的这种特性,使其可作为一种本征智能材料,用于混凝土大坝等工程的无损检测.
1996, 13(4): 12-15.
摘要:
研究了芳纶纤维吸湿行为并计算其扩散系数,同时研究了复合材料吸湿对其层间剪切强度(ILSS)的影响.结果表明:经等离子体处理后的芳纶纤维虽吸湿量增大,但由其制成的复合材料的层间剪切强度不是降低而是增加,而且浸水后复合材料的层间剪切强度下降百分率降低,尤其在较高温度下吸湿后的复合材料层间剪切强度下降百分率降低更明显.这是因为经等离子体处理后,界面引入化学键结合使界面粘接强度及抗水性能提高所致.
研究了芳纶纤维吸湿行为并计算其扩散系数,同时研究了复合材料吸湿对其层间剪切强度(ILSS)的影响.结果表明:经等离子体处理后的芳纶纤维虽吸湿量增大,但由其制成的复合材料的层间剪切强度不是降低而是增加,而且浸水后复合材料的层间剪切强度下降百分率降低,尤其在较高温度下吸湿后的复合材料层间剪切强度下降百分率降低更明显.这是因为经等离子体处理后,界面引入化学键结合使界面粘接强度及抗水性能提高所致.
1996, 13(4): 16-19.
摘要:
系统探讨了液晶聚合物的分子结构、热历史、增容剂等对聚砜和液晶聚合物原位复合体系相变温度的影响.结果表明,液晶聚合物与聚砜分子结构相似时,二者相容性较好;测试时升温速率越高,所得DSC曲线的峰幅越大.第二次加热有利于测试玻璃化转变温度;加入增容剂,原位复合材料中二组分间相互作用增强.最后,研究了原位复合材料的热机械性能,纯聚合物的温度-形变曲线上只有一个转折点,而原位复合材料有两个分别对应于纯组分的转折点.
系统探讨了液晶聚合物的分子结构、热历史、增容剂等对聚砜和液晶聚合物原位复合体系相变温度的影响.结果表明,液晶聚合物与聚砜分子结构相似时,二者相容性较好;测试时升温速率越高,所得DSC曲线的峰幅越大.第二次加热有利于测试玻璃化转变温度;加入增容剂,原位复合材料中二组分间相互作用增强.最后,研究了原位复合材料的热机械性能,纯聚合物的温度-形变曲线上只有一个转折点,而原位复合材料有两个分别对应于纯组分的转折点.
1996, 13(4): 20-24.
摘要:
本文报道用改性物B改善双马来酰亚胺/二胺预聚物溶解性的实验研究.结果表明,改性后的双马来酰亚胺/二胺基体树脂在低沸点、低毒性溶剂如丙酮中具有良好的溶解性,并且有足够的均相期,为湿法制作预浸料创造了有利条件.同时对树脂的固化反应、耐热稳定性及其复合材料在高温条件下(150℃、200℃)的层间剪切性能进行了研究.
本文报道用改性物B改善双马来酰亚胺/二胺预聚物溶解性的实验研究.结果表明,改性后的双马来酰亚胺/二胺基体树脂在低沸点、低毒性溶剂如丙酮中具有良好的溶解性,并且有足够的均相期,为湿法制作预浸料创造了有利条件.同时对树脂的固化反应、耐热稳定性及其复合材料在高温条件下(150℃、200℃)的层间剪切性能进行了研究.
1996, 13(4): 25-29.
摘要:
喷雾沉积法制造的SiCP/LY12复合材料经热压和热正挤压后,晶粒得以细化,SiCP分布的均匀性大大改善.超塑性拉伸试验结果表明:SiCP/LY12复合材料具有超塑性;变形温度、应变速率对极限延伸率和应变速率敏感性指数m值均有较大的影响.在变形温度为500℃和初始应变速率为1.0×10-3s-1时,获得的极限延伸率为345%.
喷雾沉积法制造的SiCP/LY12复合材料经热压和热正挤压后,晶粒得以细化,SiCP分布的均匀性大大改善.超塑性拉伸试验结果表明:SiCP/LY12复合材料具有超塑性;变形温度、应变速率对极限延伸率和应变速率敏感性指数m值均有较大的影响.在变形温度为500℃和初始应变速率为1.0×10-3s-1时,获得的极限延伸率为345%.
1996, 13(4): 30-33.
摘要:
研究了应力、温度和热处理对22vol%莫来石短纤维增强LY12复合材料性能的影响,实验采用铸态、退火态和T4处理复合材料,三种状态下复合材料的抗蠕变性能均高于基体材料LY12铝合金.文中提出一种复合材料的蠕变机制:在低应力阶段,复合材料的蠕变受位错的攀移过程所控制;在高应力阶段,复合材料的蠕变受增强体与基体的界面所控制.用TEM分析了材料的界面.
研究了应力、温度和热处理对22vol%莫来石短纤维增强LY12复合材料性能的影响,实验采用铸态、退火态和T4处理复合材料,三种状态下复合材料的抗蠕变性能均高于基体材料LY12铝合金.文中提出一种复合材料的蠕变机制:在低应力阶段,复合材料的蠕变受位错的攀移过程所控制;在高应力阶段,复合材料的蠕变受增强体与基体的界面所控制.用TEM分析了材料的界面.
1996, 13(4): 34-38.
摘要:
文中依据固体经验电子理论[1],建立了NiTi形状记忆合金马氏体晶胞的键络模型;并就合金化元素V对其相变点Ms的影响进行了电子结构分析,为揭示该功能材料中成分-性能-结构之间的内在联系做了初步探索,从电子结构的层次上初步解释了V对NiTi合金Ms点的作用机制.
文中依据固体经验电子理论[1],建立了NiTi形状记忆合金马氏体晶胞的键络模型;并就合金化元素V对其相变点Ms的影响进行了电子结构分析,为揭示该功能材料中成分-性能-结构之间的内在联系做了初步探索,从电子结构的层次上初步解释了V对NiTi合金Ms点的作用机制.
1996, 13(4): 39-56.
摘要:
研究了Ti(C,N)基金属陶瓷中环形相的本质及生长过程.结果表明,环形相具有同TiC相同的晶体结构和位向关系,且点阵参数相近,环形相可用分子式(Ti,W,Mo)(C,N)来表示.环形相在固相烧结阶段通过扩散就开始形成,并在液相烧结阶段得以较快生长.文中还给出了环形相生长过程的模型图.
研究了Ti(C,N)基金属陶瓷中环形相的本质及生长过程.结果表明,环形相具有同TiC相同的晶体结构和位向关系,且点阵参数相近,环形相可用分子式(Ti,W,Mo)(C,N)来表示.环形相在固相烧结阶段通过扩散就开始形成,并在液相烧结阶段得以较快生长.文中还给出了环形相生长过程的模型图.
1996, 13(4): 47-52.
摘要:
研究了高温处理对化学气相沉积碳/碳(简称C/C)复合材料摩擦磨损性能的影响,分析了经过不同温度处理的试样的刹车力矩-刹车时间曲线.结果表明:随着处理温度的升高,C/C复合材料的干态平均动摩擦系数由大变小,湿态平均动摩擦系数及干态平均静摩擦系数由小变大.经过2500℃处理的C/C材料,不仅刹车过程平稳,湿态平均动摩擦系数衰减少,而且磨损率小.当刹车比压和能载增加时,经过不同温度处理的四种试样干态及湿态平均动摩擦系数均相应下降.
研究了高温处理对化学气相沉积碳/碳(简称C/C)复合材料摩擦磨损性能的影响,分析了经过不同温度处理的试样的刹车力矩-刹车时间曲线.结果表明:随着处理温度的升高,C/C复合材料的干态平均动摩擦系数由大变小,湿态平均动摩擦系数及干态平均静摩擦系数由小变大.经过2500℃处理的C/C材料,不仅刹车过程平稳,湿态平均动摩擦系数衰减少,而且磨损率小.当刹车比压和能载增加时,经过不同温度处理的四种试样干态及湿态平均动摩擦系数均相应下降.
1996, 13(4): 53-57.
摘要:
本文提出应用电流变体(Electro-Rheological Fluids)材料作为复合材料结构振动主动控制的材料,针对含电流变体材料的智能复合材料悬臂梁,进行了振动的主动控制,测试了智能复合材料悬臂梁在外加电场作用下,弹性模量、衰减系数、固有频率等振动特性的变化,同时,针对不同的梁材料,给出了材料变化对梁振动控制的影响.
本文提出应用电流变体(Electro-Rheological Fluids)材料作为复合材料结构振动主动控制的材料,针对含电流变体材料的智能复合材料悬臂梁,进行了振动的主动控制,测试了智能复合材料悬臂梁在外加电场作用下,弹性模量、衰减系数、固有频率等振动特性的变化,同时,针对不同的梁材料,给出了材料变化对梁振动控制的影响.
1996, 13(4): 58-63.
摘要:
本文作者用边界元法研究了具有理想与非理想界面的双材料四点弯曲试件的界面断裂韧性.分析了理想界面裂纹尖端的复应力强度因子以及非理想界面裂纹前沿的应变能密度与试件的几何尺寸、双材料的性质等的关系.计算结果表明,当裂纹的长度小于试件内支点的跨度时,上述两个物理量在很大范围内不随裂纹长度而变化.这种稳态的特性为两者的临界值的实验测定提供了方便.
本文作者用边界元法研究了具有理想与非理想界面的双材料四点弯曲试件的界面断裂韧性.分析了理想界面裂纹尖端的复应力强度因子以及非理想界面裂纹前沿的应变能密度与试件的几何尺寸、双材料的性质等的关系.计算结果表明,当裂纹的长度小于试件内支点的跨度时,上述两个物理量在很大范围内不随裂纹长度而变化.这种稳态的特性为两者的临界值的实验测定提供了方便.
1996, 13(4): 64-69.
摘要:
在本项研究工作中,我们设计制作了一种新型结构形式的汽车板弹簧-玻璃/环氧单片夹层板弹簧.利用有限元方法对该结构内部的应力场和位移场进行了研究.经过电测法验证的计算结果表明,该结构设计具有优越性.
在本项研究工作中,我们设计制作了一种新型结构形式的汽车板弹簧-玻璃/环氧单片夹层板弹簧.利用有限元方法对该结构内部的应力场和位移场进行了研究.经过电测法验证的计算结果表明,该结构设计具有优越性.
1996, 13(4): 70-74.
摘要:
本文应用Wiliams新近提出的方法,研究了凹凸棒增强聚丙烯复合材料的冲击断裂韧性(Gc).通过测试断面的轮廓线,采用一种改变粗视化程度的方法,确定出断面的分维.结果表明,断裂韧性和断面分维存在一定的相关性,并就此进行简要讨论.
本文应用Wiliams新近提出的方法,研究了凹凸棒增强聚丙烯复合材料的冲击断裂韧性(Gc).通过测试断面的轮廓线,采用一种改变粗视化程度的方法,确定出断面的分维.结果表明,断裂韧性和断面分维存在一定的相关性,并就此进行简要讨论.
1996, 13(4): 75-81.
摘要:
本文介绍了利用偏振的超高频无线电磁波透射复合材料构件,确定其内部应力应变的一种新的测试方法,且给出了被测构件在载荷作用下应力应变与介电常数变化间的关系、测试仪器的结构、工作原理及测试实例.
本文介绍了利用偏振的超高频无线电磁波透射复合材料构件,确定其内部应力应变的一种新的测试方法,且给出了被测构件在载荷作用下应力应变与介电常数变化间的关系、测试仪器的结构、工作原理及测试实例.
1996, 13(4): 82-88.
摘要:
本文作者对含非正交各向异性铺层的约束开裂复合材料层板,提出用分解刚度的方法建立本构关系;给出分解后耦合问题的控制微分方程;作为特例,研究了(-θm/90n/θm)s开裂层板的刚度衰减.
本文作者对含非正交各向异性铺层的约束开裂复合材料层板,提出用分解刚度的方法建立本构关系;给出分解后耦合问题的控制微分方程;作为特例,研究了(-θm/90n/θm)s开裂层板的刚度衰减.
1996, 13(4): 89-94.
摘要:
本文通过大量的实验,研究了应变率效应对短纤维增强热塑性树脂PPS(聚苯硫醚)力学性能的影响,应变率变化范围从10-4/s~102/s.并对断口形貌及破坏形式进行了观察.研究结果表明:应变率较高时对材料的强度和模量有明显影响,而且应变率不同断口形貌也存在一定的差别.断口形貌呈脆性破坏.
本文通过大量的实验,研究了应变率效应对短纤维增强热塑性树脂PPS(聚苯硫醚)力学性能的影响,应变率变化范围从10-4/s~102/s.并对断口形貌及破坏形式进行了观察.研究结果表明:应变率较高时对材料的强度和模量有明显影响,而且应变率不同断口形貌也存在一定的差别.断口形貌呈脆性破坏.
1996, 13(4): 102-111.
摘要:
用计算机来模拟和预测复合材料结构的破坏过程是目前国际上一个比较热门的研究方向,也具有极其重要的实用价值.本文对逐渐破坏模型的基本思想以及国际上在这一领域的研究现状作了比较详细的介绍.在此基础上,文章详细介绍了作者在研究复合材料脱层问题时,开发出的两类用于预测复合材料脱层破坏过程的界面单元:非线性弹簧界面元和六节点界面单元,文章提供了大量理论预测与试验结果相吻合的例子,证明用计算机来模拟复合材料结构的破坏过程是完全可行的.
用计算机来模拟和预测复合材料结构的破坏过程是目前国际上一个比较热门的研究方向,也具有极其重要的实用价值.本文对逐渐破坏模型的基本思想以及国际上在这一领域的研究现状作了比较详细的介绍.在此基础上,文章详细介绍了作者在研究复合材料脱层问题时,开发出的两类用于预测复合材料脱层破坏过程的界面单元:非线性弹簧界面元和六节点界面单元,文章提供了大量理论预测与试验结果相吻合的例子,证明用计算机来模拟复合材料结构的破坏过程是完全可行的.
1996, 13(4): 102-111.
摘要:
文中应用简单高阶剪切层合理论和大变形理论对各向异性纤维增强的矩形橡胶复合材料层合板进行了几何非线性分析.与线性理论相比,本文作者进行的层合板大变形状态的几何非线性分析和所计算的层板应力分布,更具有准确性.
文中应用简单高阶剪切层合理论和大变形理论对各向异性纤维增强的矩形橡胶复合材料层合板进行了几何非线性分析.与线性理论相比,本文作者进行的层合板大变形状态的几何非线性分析和所计算的层板应力分布,更具有准确性.
1996, 13(4): 112-113.
摘要:
通过假定增强颗粒的强度符合Weibul分布,利用细观力学的方法分析了金属基复合材料增强颗粒断裂随外载的演化关系,及颗粒的大小、分散程度对其宏观性能的影响.结果表明,增强颗粒的平均尺寸对复合材料的宏观性能有较大的影响.对一种SiCP铝基复合材料,上述理论分析与文献中的实验结果吻合较好.
通过假定增强颗粒的强度符合Weibul分布,利用细观力学的方法分析了金属基复合材料增强颗粒断裂随外载的演化关系,及颗粒的大小、分散程度对其宏观性能的影响.结果表明,增强颗粒的平均尺寸对复合材料的宏观性能有较大的影响.对一种SiCP铝基复合材料,上述理论分析与文献中的实验结果吻合较好.
1996, 13(4): 117-122.
摘要:
本文用有限元法研究了具有基体裂纹的纤维增强复合材料内的应力传递问题.假设纤维与基体的界面为非理想的,文中运用“弹簧层”模型首先分析了在不同的组分弹性模量比、纤维体积含量与边界约束条件下,界面相性态对复合材料内的应力传递的影响,然后进一步考察了在几种典型的损伤模式下界面附近的应力分布情况.
本文用有限元法研究了具有基体裂纹的纤维增强复合材料内的应力传递问题.假设纤维与基体的界面为非理想的,文中运用“弹簧层”模型首先分析了在不同的组分弹性模量比、纤维体积含量与边界约束条件下,界面相性态对复合材料内的应力传递的影响,然后进一步考察了在几种典型的损伤模式下界面附近的应力分布情况.
1996, 13(4): 128-130.
摘要:
1995年10月17~20日在拉脱维亚的里加市召开了第九届国际复合材料力学会议, 组织和支持者为:拉脱 维亚科学院聚合物力学研究所、拉脱维亚科委、Soros基金会(拉脱维亚)、拉脱维亚国家力学委员会、《复合材 料力学》杂志编辑委员会、里加科技大学、 Chalmes工艺学院、欧洲复合材料协会、美国混疑土研究院、丹麦冶 金学会、日本混凝土研究所和科学企业Lakomp有限公司.
1995年10月17~20日在拉脱维亚的里加市召开了第九届国际复合材料力学会议, 组织和支持者为:拉脱 维亚科学院聚合物力学研究所、拉脱维亚科委、Soros基金会(拉脱维亚)、拉脱维亚国家力学委员会、《复合材 料力学》杂志编辑委员会、里加科技大学、 Chalmes工艺学院、欧洲复合材料协会、美国混疑土研究院、丹麦冶 金学会、日本混凝土研究所和科学企业Lakomp有限公司.