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接头尺寸对玻璃纤维/热塑性树脂复合材料机械连接性能的影响 被引量:11
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作者 初明越 阳玉球 +4 位作者 赵德方 马岩 王永利 董玉莹 滨田泰以 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1353-1363,共11页
对玻璃纤维/聚酰胺(GF/PA)、玻璃纤维/聚甲醛(GF/POM)、玻璃纤维/聚丙烯(GF/PP)这三种玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料进行机械连接试样的常规拉伸试验,以及低周疲劳拉伸试验,并对疲劳前后的试样断裂面进行SEM观察,研究了接头尺寸(宽... 对玻璃纤维/聚酰胺(GF/PA)、玻璃纤维/聚甲醛(GF/POM)、玻璃纤维/聚丙烯(GF/PP)这三种玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料进行机械连接试样的常规拉伸试验,以及低周疲劳拉伸试验,并对疲劳前后的试样断裂面进行SEM观察,研究了接头尺寸(宽径比w/d(试样宽度/开孔直径)和端径比e/d(试样端距/开孔直径))对机械连接件破坏载荷和破坏模式的影响。实验结果表明:玻璃纤维增强纤热塑性树脂复合材料机械连接件的承载能力在一定的宽径比时会随着e/d的增加而增加,当w/d≥3、e/d≥2时趋于稳定;破坏模式以拉伸破坏为主;低周疲劳拉伸对GF/POM和GF/PA机械连接试样拉伸强度产生一定的影响,而对GF/PP的拉伸强度无明显影响,低周疲劳拉伸对玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料机械连接试样的破坏模式没有影响。SEM观察显示,随着疲劳载荷水平的增加,GF/POM和GF/PA的断裂面上被抽拔纤维数量增加,而GF/PP断裂面纤维与基体的存在状态无明显变化。 展开更多
关键词 热塑性树脂基复合材料 接头尺寸 机械连接 承载能力 低周疲劳测试
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玻璃纤维毡增强复合材料的低周拉伸疲劳性能研究 被引量:4
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作者 赵德方 阳玉球 +2 位作者 张志远 滨田泰以 李毓陵 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期41-47,共7页
采用玻璃纤维毡和不饱和树脂使用手糊成型的方法制作复合材料,并进行拉伸测试和低周疲劳测试来研究无孔和开孔玻璃纤维毡复合材料的拉伸性能。结果表明,试样的拉伸强度都随着纤维体积含量的增加而增加。在低周疲劳测试中,无孔和开孔试... 采用玻璃纤维毡和不饱和树脂使用手糊成型的方法制作复合材料,并进行拉伸测试和低周疲劳测试来研究无孔和开孔玻璃纤维毡复合材料的拉伸性能。结果表明,试样的拉伸强度都随着纤维体积含量的增加而增加。在低周疲劳测试中,无孔和开孔试样的拉伸性能在55%载荷水平的低周疲劳作用下基本保持不变,但是在70%以上载荷水平的低周疲劳作用下发生了显著下降。对试样的断裂行为进行了研究,无孔试样拉伸断裂后有分层现象,开孔试样的断裂区域可以分为两个部分,分别为平行区域和扇形区域。特征长度通过使用有限元软件(MSC-Marc)计算出来,和测量出来的平行区域长度很接近,并且随着施加疲劳载荷水平的提高而降低,材料对孔洞的抵抗性降低。最后,对低周疲劳前后的破坏试样进行了扫描电镜观察以比较两者的不同。 展开更多
关键词 玻璃纤维毡增强复合材料 拉伸性能 低周疲劳 断裂区域 特征长度
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单向碳纤维增强复合材料的力学性能分析(英文) 被引量:4
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作者 菅原寿秀 马图劳穆迪苏查丽妮 +1 位作者 滨田泰以 阳玉球 《纤维复合材料》 CAS 2013年第4期-,共4页
本文主要研究了单向碳纤维增强复合材料的力学性能。以聚酰胺6和环氧树脂作为基体,以经过热熔工艺的单向碳纤维预浸料以及层压预浸料毡片作为增强体,通过热压工艺制成碳纤维增强复合材料板件物。通过拉伸实验,研究0°和90°取... 本文主要研究了单向碳纤维增强复合材料的力学性能。以聚酰胺6和环氧树脂作为基体,以经过热熔工艺的单向碳纤维预浸料以及层压预浸料毡片作为增强体,通过热压工艺制成碳纤维增强复合材料板件物。通过拉伸实验,研究0°和90°取向的碳纤维增强复合材料样品的力学性能和界面性能,并通过扫描电子显微镜观察试样断面。研究发现,对于0°方向排列的样品,碳纤维/环氧树脂复合材料的拉伸强度和模量均高于碳纤维/聚酰胺复合材料。同时90°方向的样品也展现出与0°方向一致的结果。通过断面观察发现,碳纤维/环氧树脂展现出比碳纤维/聚酰胺6更优异的性能与断裂时断面出现更多纤维的断裂和拔出相对应。 展开更多
关键词 碳纤维 聚酰胺6(尼龙6) 环氧树脂 界面性能 复合材料
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不同长度粒料对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响 被引量:3
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作者 播磨一成 廖梦圆 +3 位作者 孔徐洁 阳玉球 梶冈信由 滨田泰以 《产业用纺织品》 2017年第6期14-20,共7页
对采用玻璃纤维形成的不同长度粒料(3.00 mm的短纤维粒料1种,7.00、11.00、15.00 mm的长纤维粒料3种)所制备的4种玻璃纤维增强聚丙烯复合材料进行拉伸、弯曲、冲击试验,测量注塑成型后残留的玻璃纤维长度,采用X-ray CT扫描法观察复合材... 对采用玻璃纤维形成的不同长度粒料(3.00 mm的短纤维粒料1种,7.00、11.00、15.00 mm的长纤维粒料3种)所制备的4种玻璃纤维增强聚丙烯复合材料进行拉伸、弯曲、冲击试验,测量注塑成型后残留的玻璃纤维长度,采用X-ray CT扫描法观察复合材料内部的纤维排列,探讨不同长度玻璃纤维对复合材料力学性能的影响。结果表明:注塑成型后玻璃纤维断裂严重,4种粒料的玻璃纤维长度均下降50%以上。随着玻璃纤维的原始长度从1.50 mm增加到15.00 mm,残留纤维长度从0.68 mm增加到4.18 mm。在残留纤维长度从0.68 mm增加到3.02 mm范围内,复合材料的拉伸强度和弯曲强度明显提高;在残留纤维长度从3.02mm增加到4.18 mm范围内,复合材料的拉伸强度和弯曲强度保持稳定。复合材料的冲击强度随着玻璃纤维的原始长度增加而增加。以短纤维增强粒料制得的复合材料,虽然玻璃纤维的原始长度非常短,但纤维排列接近长度方向;以长纤维增强粒料制得的复合材料,其芯层有宽阔的纤维排列杂乱区,纤维取向趋向无序状态,且该现象随着玻璃纤维的原始长度增加而加剧,部分纤维发生相互缠绕。 展开更多
关键词 汽车轻量化 粒料 玻璃纤维 增强 聚丙烯 复合材料 残留纤维长度 纤维取向 X-RAY CT扫描
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纤维直接喂入注塑成型碳纤维/聚碳酸酯复合材料力学性能研究(英文) 被引量:2
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作者 阳玉球 王存涛 +3 位作者 Putinun UAWONGSUWAN 市川ヒロアキ 居野家博之 滨田泰以 《纤维复合材料》 CAS 2013年第3期8-11,共4页
为了节约加工过程所耗费的能源,提高生产效率,纤维直接喂入注射成型工艺被开发和建立起来。在本次研究中,来自不同厂家的4种碳纤维和聚碳酸酯被用来制作哑铃状的碳纤维/聚碳酸酯样品。通过研究拉伸和界面性能,发现由于纤维分散性和界面... 为了节约加工过程所耗费的能源,提高生产效率,纤维直接喂入注射成型工艺被开发和建立起来。在本次研究中,来自不同厂家的4种碳纤维和聚碳酸酯被用来制作哑铃状的碳纤维/聚碳酸酯样品。通过研究拉伸和界面性能,发现由于纤维分散性和界面强度不同,导致了最终的力学性能上明显的差异。 展开更多
关键词 针刺 圆孔 有限元 缺口强度 分层
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不同长度和类型粒料混杂制备玻璃纤维增强聚丙烯复合材料 被引量:2
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作者 阳玉球 毛凯 +2 位作者 滨田泰以 梶岡信由 播磨一成 《产业用纺织品》 2017年第8期21-25,共5页
对由不同长度和类型的粒料(长度为3.00 mm的短纤维粒料S3和长度为11.00 mm的长纤维粒料L11)混合制得的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料进行拉伸、弯曲、冲击试验,并通过X-ray CT扫描观察复合材料内部的纤维取向,研究玻璃纤维长度和排列对玻... 对由不同长度和类型的粒料(长度为3.00 mm的短纤维粒料S3和长度为11.00 mm的长纤维粒料L11)混合制得的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料进行拉伸、弯曲、冲击试验,并通过X-ray CT扫描观察复合材料内部的纤维取向,研究玻璃纤维长度和排列对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能的影响。当L11与S3的混合质量比为90%∶10%时,试样的拉伸强度与弯曲强度都略高于L11制备的试样,且冲击强度保持较高的水平,内部的纤维取向也有明显的改善。由此推测,在长纤维粒料中混入少量(如质量分数为10%)短纤维粒料会改善复合材料内部的纤维取向,并对复合材料的强度起到积极作用。。 展开更多
关键词 汽车轻量化 长纤维粒料 短纤维粒料 纤维取向 X-RAY CT扫描 混杂
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不同的表面处理对针织碳纤维复合材料的影响分析(英文) 被引量:1
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作者 汤舜禹 张志远 +4 位作者 王建萍 北村雅之 山本有二 滨田泰以 阳玉球 《纤维复合材料》 CAS 2013年第3期3-7,共5页
纤维复合材料已经研究了数十年了。他们有着比传统材料,如钢材,优秀的多的力学性能。然而,由于相对较低的产量,梭织、编织与其3D纤维结构的复合材料被认为较难大量生产。因此,近年来,针织物在复合材料界获得了较高的关注,它的高度可塑... 纤维复合材料已经研究了数十年了。他们有着比传统材料,如钢材,优秀的多的力学性能。然而,由于相对较低的产量,梭织、编织与其3D纤维结构的复合材料被认为较难大量生产。因此,近年来,针织物在复合材料界获得了较高的关注,它的高度可塑性使针织复合材料可以直接生产制造成各种复杂形状的复合材料如管状、圆锥型等,使得材料的浪费可以降到了最低。本文使用了有表面处理和没有表面处理的纬编平针碳纤维制成复合材料。对两种复合材料的经向和纬向分别做了拉伸试验。结果显示:有表面处理的材料具有更好的拉伸性能,尤其是在wale方向上,有表面处理的复合材料比没有表面处理的复合材料的拉伸强度提高75.68%。 展开更多
关键词 纬编碳纤维 表面处理 拉伸试验
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丝织物/玻璃纤维毡增强复合材料的弯曲性能研究 被引量:1
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作者 赵德方 董玉莹 +2 位作者 阳玉球 藤原清志 滨田泰以 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1-7,共7页
通过对丝织物/玻璃纤维毡增强复合材料进行三点弯曲、低周弯曲疲劳测试,研究了丝绸的加入对其弯曲性能的影响。结果表明:丝绸在第三层的混杂型复合材料的弯曲模量和强度在三种混杂型复合材料中最高,比丝绸在第一层的混杂型复合材料分别... 通过对丝织物/玻璃纤维毡增强复合材料进行三点弯曲、低周弯曲疲劳测试,研究了丝绸的加入对其弯曲性能的影响。结果表明:丝绸在第三层的混杂型复合材料的弯曲模量和强度在三种混杂型复合材料中最高,比丝绸在第一层的混杂型复合材料分别高出16.3%和8.1%。丝织物的经纬方向虽有差异,但是在复合材料中没有体现出来。55%,70%和85%三个预加载水平的低周弯曲疲劳对其没有产生显著的影响。丝绸的加入可以改善玻璃纤维毡增强复合材料的抗弯曲疲劳性能。 展开更多
关键词 丝织物 玻璃纤维 毡增强复合材料 三点弯曲 低周弯曲疲劳
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层内混杂型机织织物增强复合材料的力学性能(英文)
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作者 市川大稀 谷祐一郎 +5 位作者 北村雅之 北村真美子 汤舜禹 张志远 阳玉球 滨田泰以 《纤维复合材料》 CAS 2013年第4期-,共5页
在很多领域,如汽车,飞机,土木工程及房屋装饰等,随着对复合材料需求的增长,碳纤维已经成为了一种不可或缺的增强材料。这主要归因于其优异的力学性能,如轻质、高硬度、高强度、抗腐蚀、抗疲劳及优异的结构适用性等。黄麻纤维纯天然有着... 在很多领域,如汽车,飞机,土木工程及房屋装饰等,随着对复合材料需求的增长,碳纤维已经成为了一种不可或缺的增强材料。这主要归因于其优异的力学性能,如轻质、高硬度、高强度、抗腐蚀、抗疲劳及优异的结构适用性等。黄麻纤维纯天然有着优异的透气性和吸收性。玻璃纤维也是一种重要的纤维而且已经得到了广泛应用。与碳纤维相比,玻璃纤维的力学性能较低而且密度较大,但是同时它也具有低廉的价格。为了充分利用这些纤维的优势,本研究中使用了混杂织物的增强结构,采用碳纤维-玻璃纤维混杂型粗纱布和玻璃纤维-黄麻纤维混杂型粗纱布作为增强结构,以手糊成型的工艺制备了复合材料。对复合材料不同方向的拉伸试验(0°,5°,15°,45°,90°)进行了测试,并使用声发射系统分析了材料的破坏特征。材料的低周疲劳性能也同样进行了分析和研究。 展开更多
关键词 层内混杂 纤维增强复合材料 乙烯基酯树脂 力学性能 碳纤维
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针刺对含圆孔复合材料力学性能的影响分析(英文)
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作者 肖冰 西田隆一 +2 位作者 张志远 滨田泰以 阳玉球 《纤维复合材料》 CAS 2013年第4期-,共5页
虽然纤维增强塑料复合材料在很多领域,如,飞行器工业,汽车工业,造船工业和房屋建造等方面得到了广泛的应用,但是由于其破坏行为的复杂性,使其应用和设计受到了限制。含孔复合材料的性能已经成为研究的一个热点。本研究通过引进针刺工艺... 虽然纤维增强塑料复合材料在很多领域,如,飞行器工业,汽车工业,造船工业和房屋建造等方面得到了广泛的应用,但是由于其破坏行为的复杂性,使其应用和设计受到了限制。含孔复合材料的性能已经成为研究的一个热点。本研究通过引进针刺工艺以提高含孔玻璃纤维增强塑料复合材料的性能。该工艺不仅降低了层间纤维的距离同时也引入了垂直于板材的刺入纤维。本文使用直径为10mm的钻头来制备复合材料上的圆孔。文中通过对比普通玻璃纤维毡复合材料和经过针刺后玻璃纤维毡复合材料的性能,分析了破坏行为和拉伸性能的差异性,并通过利用MSC-Marc的有限元分析对比了两种材料对于圆孔的敏感性。研究表明,经过针刺后制成的玻璃纤维毡复合材料对于圆孔的敏感性相对较低。 展开更多
关键词 针刺 圆孔 有限元 缺口强度 分层
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Influence of the Process of Worker on the Mechanical Properties of Carbon Fiber Reinforced Plastic Molded by Autoclave
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作者 于利超 内田敏一 +6 位作者 滨田泰以 阳玉球 许晶 谢茜 王永利 董玉莹 陈丽丽 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2016年第4期665-669,共5页
The present study aims to investigate the difference of the operation process and the significant mechanical properties between expert workers and beginner workers clearly. The influence of the performance of the carb... The present study aims to investigate the difference of the operation process and the significant mechanical properties between expert workers and beginner workers clearly. The influence of the performance of the carbon fiber reinforced plastic (CFRP) molds made by subjects with difference skill level was discussed. Subjects were allowed to choose their process and molding tools. Subject A had 13 years,and subject B had 1 year of professional experience.The time spent usage of tools and process was recorded by a video camera used for analysis and comparison. Mechanical properties assessed in this study include tensile,compressive and Izod impact properties. The working time analysis shows that subject A needs short time for each process. On the other hand,subject B takes twice time to work for each process compared with subject A. From the surface and cross-section observation, it was found that the molding made by subject B had wrinkles all over and the disorderly inter-layer direction; on the contrary,the wrinkles on the molding surface of subject A are barely,and the inter-layer direction of which are more orderly. The results of tensile and Izod impact tests show that the surface winkles have little influence on the mechanical properties of the molding. According to the compression test and failure structure analysis in edge corner part,it was found that it had a great influence on the compression mechanical properties of the sample belonging to different subjects with different experience. 展开更多
关键词 molding tensile compressive corner camera contrary Worker skill professional assessed
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