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热模压预成型工艺参数对复合材料帽型长桁质量的影响 被引量:11
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作者 李哲夫 谈源 +3 位作者 张俭 岳广全 刘卫平 孙宝忠 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3270-3280,共11页
本文采用热模压预成装置将碳纤维单向预浸料层板制备成帽型结构长桁预成型体,通过对不同工艺条件下制备的帽型长桁预成型体的表观质量、厚度和纤维偏转角度进行检测,考察和分析了成型温度和速度对预成型体质量的影响规律。当成型温度较... 本文采用热模压预成装置将碳纤维单向预浸料层板制备成帽型结构长桁预成型体,通过对不同工艺条件下制备的帽型长桁预成型体的表观质量、厚度和纤维偏转角度进行检测,考察和分析了成型温度和速度对预成型体质量的影响规律。当成型温度较低时,由于树脂的黏度较高,预浸料层间摩擦力较大。预成型体表面出现褶皱现象,并且纤维由于受到层间剪切的作用而出现角度偏转。当成型温度较高时,树脂受到压力作用更易流动。这不仅降低了预成型体的厚度,同时也减弱了树脂束缚纤维的能力,使纤维偏转角度增加。而当成型速度增加时,预浸料层间的摩擦力使纤维的偏转角度增大。因此在预成型过程中,为了提高预成型质量,工艺温度和成型速度应控制在一定范围内。 展开更多
关键词 复合材料预成型体 帽型长桁 预浸料 成型质量 纤维变形
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热压罐成型典型制造缺陷对复合材料的力学性能影响研究
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作者 戎笑远 潘利剑 +3 位作者 岳广全 刘佳 刘卫平 王安威 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期96-105,共10页
利用热压罐成型制备了含有不同参数的面外褶皱试验件和分层试验件,分别对试验件进行拉伸、压缩、短梁剪切和三点弯曲试验,并对试验后样件的断裂形貌进行观察分析,探究了面外褶皱和分层对复合材料综合力学性能的影响和破坏机理。结果表明... 利用热压罐成型制备了含有不同参数的面外褶皱试验件和分层试验件,分别对试验件进行拉伸、压缩、短梁剪切和三点弯曲试验,并对试验后样件的断裂形貌进行观察分析,探究了面外褶皱和分层对复合材料综合力学性能的影响和破坏机理。结果表明,面外褶皱使复合材料的拉伸强度、压缩强度、层间剪切强度和抗弯强度分别至多下降了约47%、77%、23%和49%,且面外褶皱的起皱层数对力学性能的影响要比尺寸显著;分层会使复合材料的压缩强度、层间剪切强度和抗弯强度分别至多下降了24%、38%和15%,而对拉伸强度的影响不大。 展开更多
关键词 复合材料 面外褶皱 分层 力学性能 断裂分析
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未固化预浸料在热模压预成型过程中的黏弹性行为研究 被引量:3
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作者 李哲夫 刘卫平 +3 位作者 孙宝忠 岳广全 谈源 张俭 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第2期84-93,共10页
在热模压预成型过程中,压力对最终产品的性能和质量有重要影响。本文研究了未固化预浸料层合板在不同铺层方向、压缩距离、压缩速度及厚度下的压缩和松弛行为。结果表明,幂律模型能准确描述热模压过程中预浸料受外力压缩时的应力变化,广... 在热模压预成型过程中,压力对最终产品的性能和质量有重要影响。本文研究了未固化预浸料层合板在不同铺层方向、压缩距离、压缩速度及厚度下的压缩和松弛行为。结果表明,幂律模型能准确描述热模压过程中预浸料受外力压缩时的应力变化,广义Maxwell模型和考虑应变历史的分数阶黏弹性模型能描述预浸料的应力松弛过程,拟合曲线与实验点吻合良好,R^(2)均大于0.96。相较于广义Maxwell模型,分数阶黏弹性模型所需确定的参数少,物理意义明确,更适合描述预浸料在热模压过程中应力松弛时的黏弹性变形过程。 展开更多
关键词 黏弹性行为 应力松弛 分数阶黏弹性模型 未固化预浸料层压板 热模压预成型 复合材料
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面内纤维褶皱对碳纤维复合材料拉伸力学性能的影响 被引量:2
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作者 刘佳 潘利剑 +1 位作者 岳广全 孙宝忠 《上海纺织科技》 北大核心 2021年第10期5-8,共4页
使用新型方法制备了存在面内纤维褶皱缺陷的复合材料单向板,其褶皱缺陷包括不同高宽比和不同铺层层数。通过对不同面内纤维褶皱复合材料单向板进行拉伸测试,分别分析了褶皱高宽比和缺陷铺层层数对复合材料拉伸强度和模量的影响。结果表... 使用新型方法制备了存在面内纤维褶皱缺陷的复合材料单向板,其褶皱缺陷包括不同高宽比和不同铺层层数。通过对不同面内纤维褶皱复合材料单向板进行拉伸测试,分别分析了褶皱高宽比和缺陷铺层层数对复合材料拉伸强度和模量的影响。结果表明:当面内纤维褶皱高宽比较小时,该缺陷对复合材料单向板的拉伸强度和模量的影响都较小;但高宽比和缺陷层数达到一定数值后,其对复合材料单向板的拉伸强度和模量影响显著。在复合材料制备过程中控制该类缺陷十分必要。 展开更多
关键词 复合材料 碳纤维 拉伸强度 模量 纤维褶皱
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聚丙烯自增强复合材料力学性能的温度效应研究
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作者 王安威 潘利剑 +4 位作者 刘佳 张舒 吴佳木 岳广全 戎笑远 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第22期99-105,共7页
聚丙烯自增强复合材料(All-PP)的增强体和基体为同一种聚合物聚丙烯,其力学性能对温度极为敏感,研究其力学性能的温度效应对该材料的使用和热冲压成型具有重要的指导意义。本文采用差示扫描量热仪(DSC)表征了All-PP材料的热性能,测试了... 聚丙烯自增强复合材料(All-PP)的增强体和基体为同一种聚合物聚丙烯,其力学性能对温度极为敏感,研究其力学性能的温度效应对该材料的使用和热冲压成型具有重要的指导意义。本文采用差示扫描量热仪(DSC)表征了All-PP材料的热性能,测试了–40~120℃范围内All-PP材料力学性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)表征了不同温度条件下材料破坏界面,对其温度效应进行了综合分析。结果表明,All-PP的玻璃化转变温度(T_(g))为–11.5℃,拉伸强度随着温度的上升呈现出先增后减的趋势,在–20℃时达最大值118.5 MPa,低于该温度时发生界面脱黏,导致拉伸强度下降;断裂伸长率随温度的上升而增大;玻璃态时弹性模量始终维持在4.86 GPa左右,几乎不受温度影响,温度提升至–10℃时弹性模量开始随着温度上升而减小;弯曲模量随温度的升高而降低,在–10℃时降幅突增;层间剪切强度在20~120℃温度范围内呈线性下降,但在低温环境(–40~0℃)下受温度影响不大;微观形貌显示随着温度的上升,剪切破坏模式由界面脱黏转变为以基体破坏为主。 展开更多
关键词 聚丙烯 自增强复合材料 力学性能 温度效应
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连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料模压成型的表面质量研究
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作者 徐鹏 侯进森 +2 位作者 岳广全 李林秀 崔仕海 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第17期72-78,共7页
模压是热塑性材料制备产品时的一项重要工艺,而模压成型的表面质量是产品整体质量评估的重要参考。本文通过对聚苯硫醚碳纤维预浸料基本特性研究,采用自行设计的直角模具及温控系统对缎纹织物预浸料、单向预浸料进行了模压试验,综合考... 模压是热塑性材料制备产品时的一项重要工艺,而模压成型的表面质量是产品整体质量评估的重要参考。本文通过对聚苯硫醚碳纤维预浸料基本特性研究,采用自行设计的直角模具及温控系统对缎纹织物预浸料、单向预浸料进行了模压试验,综合考虑了加热温度、模具温度、冷却时间、压力、铺层与折弯角对塑型表观的影响。结果表明,预浸料在特定的温度范围内更利于树脂的浸渍,同时可保持在一定的黏度下还不发生外流;降温与压力的合理配合能使成型表面更加平整光亮,单向预浸料铺层形式会影响模压成型的表面质量,而织物预浸料影响较小;模压成型时,产品的局部形状变化更容易产生质量缺陷,应尽量避免尖角或大曲率过度设计。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 聚苯硫醚 碳纤维预浸料 模压成型 表面质量
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复合材料C形梁结构的固化变形控制研究 被引量:1
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作者 王雪华 陈俊林 +1 位作者 满珈诚 岳广全 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第6期67-72,共6页
针对民机复合材料C形梁结构的固化变形问题,建立了包括传热分析模型、固化动力学分析模型、弹性模量模型、树脂收缩模型在内的仿真预测模型,对C形梁缩比件结构的固化变形进行了预测,预测结果与试验结果相比,具有较小的误差。本文将固化... 针对民机复合材料C形梁结构的固化变形问题,建立了包括传热分析模型、固化动力学分析模型、弹性模量模型、树脂收缩模型在内的仿真预测模型,对C形梁缩比件结构的固化变形进行了预测,预测结果与试验结果相比,具有较小的误差。本文将固化变形的仿真预测结果用于指导C形梁缩比件的模具型面修正调节,用型面调节后的模具制备C形梁的变形测量结果满足结构精度要求,实现了对C形梁结构固化变形的有效控制. 展开更多
关键词 复合材料 C形梁 固化变形 仿真预测 变形控制
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