留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2004年  第21卷  第6期

聚丙烯/热致液晶聚合物/玻璃纤维混杂复合材料Ⅰ: 液晶聚合物组分的预成纤及对混杂复合材料形态的控制
张军, 张宝庆, 丁艳芬, 陈鹏, 何嘉松
2004, 21(6): 1-8.
摘要:
考察了熔融挤出后施加的牵伸比和增容剂对聚丙烯 (PP)/热致液晶聚合物(TLCP) 原位复合材料中TLCP分散相形貌的影响。结果表明,复合材料中的TLCP相随着牵伸比的增大逐渐形成良好的微纤结构,TLCP微纤的长径比随牵伸比增大而增大;当体系中加入增容剂PP-g-MAH后,体系中TLCP在较小的牵伸速率下即可形成长径比很大的微纤结构。将上述所得原位复合材料与玻纤在 200℃(低于TLCP熔融温度) 下熔融挤出制得玻纤和液晶聚合物微纤混杂增强的材料。实验证明,在此加工温度下液晶聚合物形态得到较好保持,注射样品中不存在原位复合材料中典型的"皮-芯"形貌。同时,增容剂PP-g-MAH还明显改善了玻纤与基体之间的界面粘结。
聚丙烯/热致液晶聚合物/玻璃纤维混杂复合材料 Ⅱ: 混杂复合材料的静态及动态力学性能
张宝庆, 张军, 丁艳芬, 陈鹏, 何嘉松
2004, 21(6): 9-13.
摘要:
对具有良好液晶聚合物微纤结构的聚丙烯/热致液晶聚合物/玻璃纤维 (PP/TLCP/GF) 混杂复合材料,使用静态拉伸和动态力学分析 (DMA) 的方法研究了材料的力学性能。拉伸实验结果表明,混杂复合材料的拉伸强度和模量随着PP和TLCP挤出后的牵伸速率增大而上升,并且含有增容剂PP-g-MAH的体系,力学性能更优异。DMA测试结果表明,混杂复合材料的动态模量E'随着体系中玻纤的含量增加而增大;当体系中加入增容剂后,复合材料的刚性得到进一步提高。但无论是否使用了增容剂PP-g-MAH,当体系中玻纤含量高于20%后,模量随玻纤含量增大的趋势变缓。当体系中增强相的含量增加,以及加入增容剂使增强相与基体的界面粘结得到改善后,PP基体的损耗因子 (tanδ) 峰值都有一定的减小。
纳米碳化硅填充环氧树脂复合材料的摩擦磨损特性
纪秋龙, 章明秋, 容敏智, WETZELB, FRIEDRICHK
2004, 21(6): 14-20.
摘要:
以提高环氧树脂的摩擦磨损性能为目的,研究了纳米碳化硅粒子填充环氧树脂复合材料的滑动干摩擦磨损特性,着重探讨纳米粒子表面接枝改性、纳米粒子含量、摩擦条件等对复合材料摩擦学性能的影响。通过对复合材料磨损表面的形貌分析,以及复合材料的热变形性能和表面硬度的测定,探讨了复合材料的磨损机理。结果表明,纳米碳化硅粒子能在很低的含量下提高环氧树脂耐磨性、并降低其摩擦系数,而经过接枝处理后的纳米碳化硅粒子填充复合材料的上述性能改善更为明显,耐磨性比环氧树脂提高近4倍,摩擦系数降低36%。这说明在SiC纳米粒子表面引入聚丙烯酰胺接枝链后,由于界面的强相互作用 ( 包括化学键合与链纠缠),有效地提高了复合材料的抵抗裂纹引发能力等性能,从而有利于改善其摩擦学性能。
硼酸铝晶须/双马来酰亚胺树脂摩擦磨损性能
胡晓兰, 梁国正
2004, 21(6): 21-26.
摘要:
研究了不同偶联剂及硼酸铝晶须添加量对硼酸铝晶须/双马来酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果发现,硼酸铝晶须能有效地提高复合材料的耐磨性,晶须的加入使材料的磨损率明显降低;偶联剂对材料摩擦磨损性能的影响不明显;体系中添加硼酸铝晶须后随摩擦时间的延长复合材料的摩擦系数呈增大趋势。当晶须含量较小时摩擦机制主要是轻微的粘着磨损和疲劳磨损,当晶须含量大于8%时,疲劳磨损占主导地位,同时伴有粘着磨损和磨粒磨损。
含电路模拟结构吸波复合材料
邢丽英, 蒋诗才, 李斌太
2004, 21(6): 27-33.
摘要:
研究了电路模拟结构材质、电路模拟结构尺寸、介质层电磁参数等对电阻渐变型和"陷阱"式结构吸波复合材料的吸波性能和力学性能的影响。结果表明:通过合理的结构设计,在其它条件相同的情况下含电路模拟结构电阻渐变吸波复合材料的吸波性能在8~18 GHz范围内有3~5 dB的提高;含电路模拟结构"陷阱"式吸波复合材料在厚度≤4 mm条件下,实现了吸波性能在8~18 GHz频率范围内吸收率≥12 dB。在提高吸波复合材料吸波性能的同时,电路模拟结构的引入使复合材料力学性能有一定的提高,有利于实现吸波复合材料的吸波/承载一体化。
炭黑填充型导电复合材料的压阻计算模型及实验验证
王鹏, 丁天怀, 徐峰, 覃元臻
2004, 21(6): 34-38.
摘要:
为研究新型传感器材料,在通用有效介质理论的基础上,提出了炭黑填充型导电复合材料的压阻特性数学计算模型,定量地得出炭黑颗粒的基本特征参数、体积分数和聚合物基体的弹性模量在复合材料压阻规律中的影响。分别以硅橡胶和高密度聚乙烯为基体相,三种不同粒径的炭黑为导电相,制备了炭黑填充型复合材料,对计算模型进行了实验验证。在炭黑颗粒分布均匀、炭黑体积分数在渗流阈值附近和外加压力≤2 MPa等三个边界条件下,数学计算模型与实验结果基本吻合,且压力-电阻变化规律一致。
取向玻璃纤维增强塑料的应力腐蚀开裂研究
程基伟, 王天民
2004, 21(6): 39-46.
摘要:
应用断裂力学的理论和方法对±30°、±45°、±60°三种取向玻璃纤维增强塑料的应力腐蚀开裂行为进行了研究,并与单向玻璃纤维增强塑料的应力腐蚀开裂行为进行了比较。结果表明,纤维取向对玻璃纤维增强塑料的应力腐蚀行为有很大影响。三种取向玻璃纤维增强塑料的耐应力腐蚀性能强弱顺序为:±30°、±45°、±60°玻璃纤维增强塑料。与单向玻璃纤维增强塑料相比,三种取向玻璃纤维增强塑料有更高的应力腐蚀临界载荷值,低于该载荷,可以认为在可接受的时间范围内不会发生应力腐蚀。进一步的讨论证实纤维/基体界面在取向玻璃纤维增强塑料的应力腐蚀中起着重要作用。随外加载荷的变化,取向玻璃纤维增强塑料与单向玻璃纤维增强塑料的应力腐蚀裂纹扩展机理不同。
电子束固化环氧树脂温度效应影响因素分析
袁宇慧, 张佐光, 李敏, 李玉彬, 孙志杰
2004, 21(6): 47-52.
摘要:
对环氧树脂电子束辐射过程中的温度特性进行了研究。利用实时3D温度场采集系统测定了辐射过程树脂体系的温度,探讨了环氧树脂化学结构、分子量、引发剂、稀释剂及其含量对体系温度的影响。结果表明,电子束作用于体系后,体系温度随辐射剂量的加大而升高,但当剂量达到某一值后,体系温度不再升高而保持恒定;此种热效应主要是由被辐射体系吸收高能电子能量引起的。树脂分子的吸电子能力取决于环氧树脂分子的化学结构,与分子量无关。加入稀释剂之后,体系会出现温度峰,且随着稀释剂含量的增多,温度峰峰顶温度升高。
复合材料结构修复专用基体树脂固化反应
王宇光, 黎观生, 张庆茂, 孙云, 李黎, 江璐霞
2004, 21(6): 53-57.
摘要:
研究了复合材料结构修复专用基体树脂 (MR) ,对其固化反应进行了原位红外表征,定量分析了环氧基团在不同固化温度下的转化率,并与相应温度下测得的MR体系的凝胶化时间及粘度随时间变化情况进行了对比。结果表明,当固化温度达到DSC曲线上的起始反应温度时,由原位红外法得到的转化率曲线与通过宏观测试方法得到的凝胶化时间及粘度-时间曲线吻合;而当固化反应温度低于DSC曲线上的起始反应温度时,转化率曲线与相应温度下的凝胶化时间及粘度-时间曲线发生不同程度的偏离。分析了这种偏离的主要原因。
高压釜成型过程中弯曲力矩对EFPI光纤 传感器测试性能的影响
崔善子, 于涌涛, 罗靖, 逢坂勝彦, 福田武人
2004, 21(6): 58-62.
摘要:
为了确定复合材料热压釜成型过程中弯曲力矩对EFPI光纤传感器测试性能的影响,制作了将光纤传感器埋入FRP层合板中间层的试验片,并对试验片进行三点弯曲试验,得到了弯曲力矩与传感器输出应变的对应关系。用显微镜观察层合板的截面,确定光纤传感器的埋入位置。对传感器的埋入位置偏离层合板中间层的试验片,运用有限元应变解析法计算了其应变值。结果表明,光纤传感器的埋入位置偏离层合板的中间层时,传感器的输出应变值大于解析值,说明弯曲力矩会影响光纤传感器的测试性能。
经编织物法制备连续纤维增强热塑性复合材料 的微观形貌和浸润过程分析
章亚东, 段跃新, 左璐, 梁志勇, 谈亚飞, 张晨曙
2004, 21(6): 63-69.
摘要:
采用经编织物等温热压法制备了连续纤维增强GF/PP热塑性复合材料。用扫描电镜对不同工艺条件下的复合材料微观形貌进行了观察,研究了工艺条件对浸润状态的影响规律,分析了纤维的浸润过程和主要缺陷的产生原因,并给出了浸润过程的初步模型。实验结果表明,这种GF/PP经编织物在一定工艺条件下热压成型,热塑性基体熔体可较好地浸润纤维,并使纤维达到较为理想的分散状态,是制备连续纤维增强热塑性复合材料一种新的途径。
RTM工艺参数对树脂充模过程影响 的模拟与实验研究
邱婧婧, 段跃新, 梁志勇
2004, 21(6): 70-74.
摘要:
通过开发计算机程序与有限元/控制体积分析软件,能够实现对任意复杂三维形状复合材料构件的造型和RTM工艺充模过程的模拟。研究了改变工艺参数时工字孔平板的RTM工艺模拟结果和实验结果,两者基本保持一致;证明了恒压注射情况下,充模时间与注射压力、渗透率成反比,与树脂粘度成正比;也证实了该模拟软件确实可用于预测树脂流动模式以及成型效率,为RTM实际工艺设计与优化提供了有效的技术手段。
光纤光栅应变传感器监测复合材料层板疲劳过程
武湛君, 万里冰, 张博明, 赵海涛
2004, 21(6): 75-81.
摘要:
采用光纤光栅 (FBGs) 作为疲劳计监测了复合材料层板在等应力幅疲劳测试过程中的应变变化,该变化反映了复合材料在疲劳过程中刚度的衰减规律。试验结果验证了FBGs传感器的疲劳监测能力。FBGs不仅能够埋入复合材料中反映材料疲劳过程中的刚度衰减,而且具有良好的耐久性与稳定性,在经过高达106次循环周次后,依然保持良好的传感能力。FBGs作为一种有效的手段和工具,为复合材料服役过程中的损伤监测、寿命评估以及材料破坏失效阶段的预警提供了可能。
载气对C/C复合材料CVI热解炭显微结构的影响
熊杰, 邹志强, 汤中华, 张红波, 熊翔
2004, 21(6): 87-92.
摘要:
在1000℃,0.5 kPa丙烯分压条件下,以N2、H2为载气和无载气情况下于热梯度CVI炉中制备了C/C复合材料,研究了载气特别是氢气对材料基体热解炭显微结构的影响。通过偏光显微镜测定材料不同区域CVI热解炭的消光角,分析热解炭显微结构在试样中的分布规律。结果表明: N2在CVI过程中充当惰性角色,不影响热解炭的显微结构; H2可以调节热解炭沉积时的微环境气氛,更有利于得到粗糙层结构热解炭。试样增密延长炭源气滞留时间,引起带状结构热解炭中显微结构的突变。借助氢气作为载气,可以实现对C/C复合材料中热解炭显微结构的更优控制。
C/C复合材料与石墨材料干态摩擦磨损行为
葛毅成, 易茂中, 黄伯云
2004, 21(6): 93-97.
摘要:
在M-2000型摩擦磨损实验机上,以GCr15钢为配副,对石墨材料和C/C复合材料在干态条件下的滑动摩擦进行研究。结果表明:C/C复合材料的摩擦系数和体积磨损均比石墨材料的低。具有光滑层炭结构 (SL) 的C/C复合材料的摩擦系数和体积磨损量比具有粗糙层结构 (RL) 的C/C复合材料低;低密度石墨的摩擦系数和体积磨损量比高密度石墨材料高。随时间延长,RL结构的C/C复合材料摩擦系数在60、80、200 N时有小幅度的增长,另三种则下降; SL结构的C/C复合材料摩擦系数除60 N外基本保持平稳;石墨材料的摩擦系数随时间延长表现出增长趋势。SEM观察表明: RL结构的C/C复合材料摩擦表面随载荷增加而趋向完整,SL结构的C/C复合材料的摩擦表面随载荷增加变化不大。而高密度石墨摩擦表面比密度低的石墨完整。C/C复合材料比石墨更适宜用作航空发动机轴间密封材料。
颗粒含量对含污染物油润滑条件下纳米复合电刷镀层摩擦学性能的影响
杜令忠, 徐滨士, 董世运, 李新, 杨华, 吴毅雄
2004, 21(6): 98-103.
摘要:
研究了电刷镀液中纳米Al2O3颗粒含量对复合镀层中纳米颗粒含量、镀层表面形貌、显微硬度以及摩擦学性能的影响。结果表明,随着镀液中纳米Al2O3颗粒含量的增加,镀层组织细化,显微硬度提高,镀层在含细沙油润滑条件下的耐磨性比不加纳米颗粒的快速镍镀层提高了80%。当镀液中Al2O3含量为20 g/L时,镀层具有最佳的耐磨性,进一步提高镀液中的纳米颗粒含量,镀层性能反而下降。
树脂粘结剂对汽车摩擦材料性能的影响
尹衍升, 李静, 马洪涛
2004, 21(6): 104-107.
摘要:
制备了不同树脂基体和不同树脂含量的汽车摩擦材料,研究了树脂种类与含量对汽车摩擦材料的机械性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,腰果壳油改性酚醛树脂为基体的摩擦材料的摩擦、耐热和力学性能,均优于纯酚醛树脂基摩擦材料。树脂-丁腈橡胶共混改性摩擦材料具有更好的力学性能和耐磨性,摩擦系数稳定。随着树脂粘结剂含量的增加,摩擦材料的力学性能提高。树脂粘结剂的含量在9%~12%时,摩擦材料具有优异的摩擦磨损性能;树脂粘结剂的含量小于6%时,摩擦系数较低且不稳定;树脂粘结剂的含量大于15%时,材料发生热衰退现象。
真空热循环对单向M40J/5228A复合材料质损率和线膨胀系数的影响
高禹, 李志君, 杨德庄, 何世禹, 覃耀春
2004, 21(6): 108-113.
摘要:
对单向M40J/5228A复合材料进行了真空热循环试验 ( 93~413 K,10-5Pa)。分别测试了经不同次数真空热循环后材料的质损率及线膨胀系数。通过所建二维细观损伤模型分析了真空热循环次数对材料线膨胀系数曲线影响的原因。试验结果表明,随真空热循环次数的增加,质损率增大,并经约48次真空热循环后趋于平缓;横向线膨胀系数随温度升高而线性增大,真空热循环次数对其没有影响;纵向线膨胀系数在原始状态时随温度升高而线性减小,经113次真空热循环后表现出先下降后上升的非线性特征,真空热循环次数对纵向线膨胀系数的影响,与界面脱粘程度和残余应力的消除密切相关。
真空热循环对单向M40J/5228A复合材料质损率和线膨胀系数的影响
高禹, 李志君, 杨德庄, 何世禹, 覃耀春
2004, 21(6): 108-113.
摘要:
对单向M40J/5228A复合材料进行了真空热循环试验 ( 93~413 K,10-5Pa)。分别测试了经不同次数真空热循环后材料的质损率及线膨胀系数。通过所建二维细观损伤模型分析了真空热循环次数对材料线膨胀系数曲线影响的原因。试验结果表明,随真空热循环次数的增加,质损率增大,并经约48次真空热循环后趋于平缓;横向线膨胀系数随温度升高而线性增大,真空热循环次数对其没有影响;纵向线膨胀系数在原始状态时随温度升高而线性减小,经113次真空热循环后表现出先下降后上升的非线性特征,真空热循环次数对纵向线膨胀系数的影响,与界面脱粘程度和残余应力的消除密切相关。
纳米铜改性酚醛树脂及其应用性能
林荣会, 郗英欣, 邵艳霞, 方亮
2004, 21(6): 114-118.
摘要:
采用新发明的原位生成法成功地制备了摩擦材料用纳米铜改性酚醛树脂。利用XRD和TEM对所制备的树脂进行了表征。结果显示,纳米铜的粒径为10~40 nm,呈近球形。进行了TGA、冲击试验和摩擦试验。结果表明,纳米铜改性酚醛树脂的耐热性有较大提高,与纯酚醛树脂相比,其初始分解温度和半分解温度可分别提高31℃和46℃;纳米铜改性酚醛树脂基摩擦材料的韧性和摩擦学性能有明显改善,与纯酚醛树脂基摩擦材料相比,冲击强度提高44%,热衰退率和磨损率分别降低约50%和2/3。建立了酚醛树脂/纳米铜复合材料的界面模型,并探讨了纳米铜改善酚醛树脂及摩擦材料性能的机理。
三维五向管状织物纱束轨迹及纤维体积分数的分析与研究
姜卫平, 杨光
2004, 21(6): 119-124.
摘要:
针对四步法编织的三维五向管状织物,基于圆形编织的纱束运动过程及机理分析,研究了织物内部与表面纱束的几何拓扑关系,继而提出三维五向管状织物的单胞结构模型。在此基础上,分别用阿基米德螺旋线段和圆弧段近似预成型内部与表面的纱束轨迹投影,并给出相应的数学描述。根据单胞几何特征,提出了织物横截面上不同位置处的纤维体积分数计算方法。通过建立纱束数据结构及运用计算机可视化技术,对纱束空间轨迹及横截面纤维体积分数进行了模拟显示。这对表征三维五向管状织物的结构性质、实现编织参数优化设计有着重要的意义。
注凝成型制备ZTA复相陶瓷
焦宝祥, 李纯成, 丘泰, 沈春英
2004, 21(6): 125-129.
摘要:
讨论了pH值、分散剂添加量、 ZrO2(3Y)含量和固相体积分数对氧化锆增韧氧化铝(Zirconia toughened alumina, ZTA) 陶瓷注凝成型浆料粘度的影响,研究了注凝成型的烧结样品的性能和显微结构。结果表明,当pH值为8.5、分散剂添加量为0.9%时,可以制备固相体积分数达55%的低粘度ZTA (20%ZrO2) 悬浮体。高固相悬浮体制备的烧结试样具有结构致密、ZrO2分布较均匀和t-ZrO2含量高等特征,其强度和断裂韧性分别达631.5 MPa和7.64 MPa · m1/2
SiAlON/Al2O3复合材料的结构性能和优质弥散相的合成热力学
徐利华, 钱扬保, 刘明, 徐斌, 连芳, 王体壮
2004, 21(6): 130-136.
摘要:
为获得高性能低成本SiAlON/Al2O3基复合材料,详细探索了优质弥散相SiAlON的合成工艺,热力学反应机理,助烧剂对材料性能影响以及材料内部微结构表征。通过对1400~1700℃碳热还原氮化机理研究,分析得出系统可能存在的热力学反应,并得到相关实验的验证;通过材料内部微观组织观察及电子衍射标定研究,为该稀土氧化物掺杂、长柱晶SiAlON增强以及复合界面层固溶强化的先进复合材料设计与制备提供了有力佐证。
海泡石对玄武岩纤维的改性研究
郭振华, 尚德库, 梁金生, 王广建
2004, 21(6): 137-142.
摘要:
从海泡石和玄武岩纤维的结构及化学组成相似性出发,利用ACC-Ⅱ高温坩埚电阻炉在玄武岩中添加海泡石,经熔化、拉丝等工艺制备改性玄武岩纤维。采用扫描电镜 (SEM) 对玄武岩纤维改性前后的显微结构、形貌和特性进行较系统的分析,研究了海泡石对玄武岩纤维性能的影响及其改性机理。结果表明, 重量比为10%~20%的海泡石和玄武岩混合料在高温熔化下可形成新网状结构的改性玄武岩复合材料;海泡石能够改变玄武岩的结构、化学组成及性质,使玄武岩纤维的化学耐久性、柔韧性和耐热强度等都有显著提高。
周期性材料非经典热传导时空间多尺度分析方法
张洪武, 张盛, 郭旭, 毕金英
2004, 21(6): 143-148.
摘要:
研究了一种空间-时间多尺度的方法,来分析周期性材料中非傅立叶热传导问题。计算模型是根据空间-时间尺度的高阶均匀化理论建立的,通过引入放大空间尺度和缩小时间尺度,研究了由空间非均匀性引起的非傅立叶热传导的波动效应和非局部效应。合并不同阶的均匀化非傅立叶热传导方程,消去缩小时间尺度参数,得到四阶微分方程。并进一步用C0连续修正了高阶非局部热传导方程的有限元近似解,使问题的求解避免了对有限元离散的C1连续性要求。给出的数值算例讨论了各种情况下方法的正确性与有效性。
预测复合材料非线性有效介电系数的割线方法
周萧明, 胡更开
2004, 21(6): 149-154.
摘要:
提出了预测复合材料非线性电位移和电场强度关系的一种解析方法,该方法基于各向材料的割线介电常数,将非线性问题转化成一系列线性问题来求解。该方法适用于任意各向异性复合材料和组分材料的非线性性质,而常用的Stroud和Hui的模型只适用于各向同性复合材料和组分材料的弱线性。证明了本文方法具有Ponte Castaneda提出的变分结构。计算结果表明,当基体非线性较小时,本文模型的预测与Stroud和Hui的模型一致,但当基体非线性系数增大时,本文模型能给出合理的预测结果,而Stroud和Hui的模型则会超出基体和夹杂的性能范围。
三维机织复合材料的一种梁单元细观力学模型
周储伟, 喻溅鉴, 周光明
2004, 21(6): 155-160.
摘要:
根据三维机织复合材料中纤维束排列和变形的周期性特点,推导了一种细观梁单元模型。该模型考虑了纤维束的拉 (压) 弯耦合效应和纤维束之间的相互作用,可以描述纤维束和基体中的细观应力分布,并得到宏观的力学性能。针对一种典型的三维机织复合材料,首先根据编织参数,确定其细观几何结构,取最小周期的一段纤维束作为分析胞元,用上述细观梁单元分析了该段纤维束在面内拉伸荷载下的细观应力分布,计算出平均模量, 并用材料试验和细观实体有限元对本模型进行了检验,结果与本文的预测吻合良好。研究表明,拉、弯耦合效应引起的纤维束中的细观弯曲应力同平均轴向应力相比,不可忽略。
国产复合材料冲击损伤容限可靠性分析
童明波, 陈普会, 沈真
2004, 21(6): 161-166.
摘要:
论述了基于冲击威胁概念的复合材料结构冲击损伤容限可靠性分析方法。采用该方法对国产T300/5405和T300/QY8911复合材料层压板、加筋板以及国产T300S/9511、T800/9511和T300/9512层压板的冲击损伤容限可靠性进行了分析和评估。实例分析表明,由于所采用的方法考虑了冲击威胁分布,可以更好地发挥复合材料结构的冲击损伤容限性能。
热固性树脂基复合材料固化过程的三维数值模拟
谭华, 晏石林
2004, 21(6): 167-172.
摘要:
针对热固性树脂基复合材料成型工艺的固化过程建立了数学模型,并采用有限单元法进行了三维瞬态数值分析。编制了有限元模拟程序CURESIM,通过具体数值模拟算例,表明本文中所建立的分析模型及算法具有较高的可靠性。模拟的固化过程并不特指某一成型工艺,因而模拟的数值方法具有一定的普遍性。模拟程序可以计算得到任意时刻复合材料内温度及固化度分布,通过数值模拟可以有效地优化固化加热工艺参数,提高产品质量。
形状记忆合金短纤维增强弹塑性基体复合材料的力学行为
张臻, 沈亚鹏, 王健
2004, 21(6): 173-178.
摘要:
基于Eshelby等效夹杂方法和Mori-Tanaka的平均化理论推导了针对SMA短纤维增强弹塑性基体复合材料的细观力学模型。利用此模型,分析了这种复合材料的力学行为,讨论了材料温度、纤维体积分数和纤维特征形状等参数对复合材料残余应力和残余应变的影响。这对复合材料的分析和设计都有重要的意义。
缝合复合材料面内刚度和强度的神经网络预测
燕瑛, 刘兵山, 黄聪, 成传贤
2004, 21(6): 179-183.
摘要:
基于神经网络的BP算法,建立了预测缝合复合材料刚度和强度性能的模型。根据试验所得的缝合复合材料的性能参数,训练人工神经网络,拟合出输入参数 (各种缝纫参数与等效未缝纫层合板性能参数)与输出参数(缝合层合板性能参数) 之间的非线性关系,设计完成了缝合复合材料弹性性能与强度分析软件,并以此软件分析计算在新的缝纫参数和等效未缝纫层合板性能参数情况下的缝合复合材料性能。与实验结果对比,两者符合较好。为缝合复合材料刚度强度预测开辟了一条新的有效途径。