嵌入式中温共固化复合材料阻尼结构制作工艺及层间结合性能 被引量：25

1

作者 张忠胜 梁森 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1972-1979,共8页

嵌入式共固化复合材料阻尼结构层间易脱层问题的解决对这种新型阻尼结构的应用来说至关重要。本文根据中温固化玻璃纤维/环氧树脂复合材料固化工艺参数,提出用正交实验法研究嵌入复合材料层中的粘弹性阻尼薄膜的组分,探索用刷涂工艺在... 嵌入式共固化复合材料阻尼结构层间易脱层问题的解决对这种新型阻尼结构的应用来说至关重要。本文根据中温固化玻璃纤维/环氧树脂复合材料固化工艺参数,提出用正交实验法研究嵌入复合材料层中的粘弹性阻尼薄膜的组分,探索用刷涂工艺在预浸料表面刷涂不同厚度的阻尼薄膜,然后利用固化工艺制作嵌入式共固化复合材料试件,最后通过阻尼层剪切实验,获得阻尼薄膜厚度与层间最大剪切应力的变化曲线。失效界面分析说明刷涂工艺制成的阻尼薄膜与玻璃纤维/环氧树脂预浸料共固化反应后在层间形成互穿网络结构(IPN)和物理融合,这使得嵌入式共固化复合材料具有更好的层间结合性能。 展开更多

关键词 嵌入式共固化复合材料 阻尼 刷涂阻尼薄膜 阻尼层厚度 层间剪切

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嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构层间结合性能 被引量：15

2

作者 张忠胜 梁森 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期185-191,共7页

使用正交实验法,研制出满足嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构制作工艺要求的黏弹性材料组分,提出使用刷涂工艺代替压片工艺制备黏弹性材料薄膜,并对两种工艺制备的碳纤维/双马来酰亚胺(T300/QY8911)复合材料试件进行层间剪切测试,获得... 使用正交实验法,研制出满足嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构制作工艺要求的黏弹性材料组分,提出使用刷涂工艺代替压片工艺制备黏弹性材料薄膜,并对两种工艺制备的碳纤维/双马来酰亚胺(T300/QY8911)复合材料试件进行层间剪切测试,获得了薄膜厚度与层间最大剪切应力的变化关系,实验数据表明:刷涂工艺能提高嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构层间结合性能10%以上,而且阻尼层越薄,提高幅度越大;失效表面证明:刷涂工艺所制得试件能在阻尼薄膜与复合材料界面间形成互穿网络结构。 展开更多

关键词 嵌入式共固化复合材料 阻尼薄膜 刷涂工艺 压片工艺 剪切性能

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嵌入式高温共固化复合材料阻尼结构动力学性能实验研究 被引量：14

3

作者 梁森 王辉 张忠胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期97-101,106,共6页

提出一种新的刷涂工艺制作嵌入式高温共固化阻尼薄膜,直接将粘弹性材料溶于易挥发的有机溶剂中,刷涂在复合材料预浸料表面,然后按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线将其制成嵌入式高温共固化复合材料试件,并对刷涂工艺和压片工... 提出一种新的刷涂工艺制作嵌入式高温共固化阻尼薄膜,直接将粘弹性材料溶于易挥发的有机溶剂中,刷涂在复合材料预浸料表面,然后按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线将其制成嵌入式高温共固化复合材料试件,并对刷涂工艺和压片工艺制作的嵌入式高温共固化复合材料试件进行模态分析实验,获得了这两种方法制备粘弹性阻尼薄膜厚度与低阶模态参数的变化关系,结果证明了刷涂工艺所制得试件具有较高阻尼性能,为轻质大阻尼复合材料构件的设计理论和制作工艺的进一步研究奠定了基础。 展开更多

关键词 刷涂工艺 压片工艺 嵌入式共固化复合材料 粘弹性阻尼薄膜 阻尼性能

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嵌入式共固化复合材料夹芯板结构的自由振动 被引量：5

4

作者 翟彦春 梁森 付小静 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期229-233,共5页

基于一阶ZIG-ZAG理论和夹芯层的常复数模型,采用Navier解形式对铺层方式为(0°/90°/0°)的薄的四边简支三层夹芯板的自由振动进行分析。研究了在夹芯板总厚度不变的前提下,固有频率随着表层厚度的增加呈现先减小后增大的趋... 基于一阶ZIG-ZAG理论和夹芯层的常复数模型,采用Navier解形式对铺层方式为(0°/90°/0°)的薄的四边简支三层夹芯板的自由振动进行分析。研究了在夹芯板总厚度不变的前提下,固有频率随着表层厚度的增加呈现先减小后增大的趋势,呈上凹抛物线状;损耗因子值随着表层厚度的增加呈现先增大后降低的趋势,分布呈下凸抛物线状,最大值出现在表层和底层厚度相等时,因此对称结构夹芯板为最优结构设计;在夹芯层厚度和位置一定的前提下,固有频率的值随着表层和底层厚度的增加而增大,损耗因子值随着表层和底层厚度的增加呈现先增加后减小的趋势,损耗因子存在最大值,为夹芯板结构的最优设计提供参考。 展开更多

关键词 复合材料 夹芯板 自由振动 固有频率 损耗因子

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基于遗传算法的嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构优化 被引量：17

5

作者 梁森 王辉 修瑶瑶 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期51-55,共5页

建立嵌入式共固化穿孔粘弹性层复合材料结构的遗传算法优化模型,采用混合编码方式对嵌入穿孔阻尼层的复合材料结构试件粘弹性层穿孔布局进行优化,在增大结构阻尼的同时尽量减少结构刚度损失。结果表明,在不考虑复合材料穿孔阻尼层面积... 建立嵌入式共固化穿孔粘弹性层复合材料结构的遗传算法优化模型,采用混合编码方式对嵌入穿孔阻尼层的复合材料结构试件粘弹性层穿孔布局进行优化,在增大结构阻尼的同时尽量减少结构刚度损失。结果表明,在不考虑复合材料穿孔阻尼层面积比变化对阻尼与刚度的敏感度时,最优方案为穿孔直径2 mm,孔距9.90 mm,此时阻尼层面积比为96.8%;考虑该敏感度时,最优方案为穿孔直径2 mm,孔距9.06 mm,此时阻尼层面积比为96.2%。研究结果对大阻尼高刚度嵌入式共固化复合材料阻尼构件的设计制作有重要指导意义。 展开更多

关键词 嵌入式共固化复合材料 穿孔阻尼层 遗传算法 阻尼 刚度

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嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构动力学性能分析 被引量：17

6

作者 王辉 梁森 王常松 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期187-193,共7页

建立嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构(ECPDLCS)的有限元模型(FEM),提出用改进的应变能法分析该穿孔结构的阻尼损耗因子,模态分析实验验证了文中数值模拟模型和方法的有效性。用验证的模型和方法分别研究了阻尼层厚度、穿孔孔径和孔... 建立嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构(ECPDLCS)的有限元模型(FEM),提出用改进的应变能法分析该穿孔结构的阻尼损耗因子,模态分析实验验证了文中数值模拟模型和方法的有效性。用验证的模型和方法分别研究了阻尼层厚度、穿孔孔径和孔距对整体结构模态损耗因子和频率的影响,以及在阻尼层面积比相同的情况下,孔径和孔距的分布与复合材料整体结构动力学性能的关系。结果表明:增加阻尼层厚度、减小阻尼层穿孔孔径和孔距,均有利于增大模态损耗因子,但结构固有频率则会有不同程度地降低;在相同面积比的情况下,损耗因子随着孔距和孔径的增加而增加,而固有频率则随之降低。文中的模型和方法对ECPDLCS的动力学性能理论预估具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 数值模拟 嵌入式共固化穿孔阻尼层复合材料结构 损耗因子 固有频率 动力学性能

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多层阻尼薄膜嵌入的共固化复合材料结构动力学性能 被引量：15

7

作者 梁森 李雪 +1 位作者 王东山 张术国 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1453-1460,共8页

为大幅度地提高复合材料结构动力学性能,首先提出了新型多层阻尼薄膜嵌入的共固化复合材料结构,并按照玻璃纤维/环氧(5231/EW180B)预浸料固化工艺曲线将其制成嵌入式中温共固化多层阻尼薄膜复合材料试件;然后,探索使用模态应变能有限元... 为大幅度地提高复合材料结构动力学性能,首先提出了新型多层阻尼薄膜嵌入的共固化复合材料结构,并按照玻璃纤维/环氧(5231/EW180B)预浸料固化工艺曲线将其制成嵌入式中温共固化多层阻尼薄膜复合材料试件;然后,探索使用模态应变能有限元数值模拟法对该结构的动力学性能进行了研究;最后,将结果与模态分析实验数据进行对比,并获得了多层阻尼薄膜嵌入的共固化复合材料结构模态参数随阻尼层的厚度、数量、位置和分布的变化关系。结果表明:多层阻尼薄膜嵌入的复合材料结构能显著提高整体结构的一阶模态损耗因子。研究结果为轻质大阻尼复合材料结构设计理论和制作工艺的进一步研究奠定了基础。 展开更多

关键词 嵌入式共固化复合材料结构 多层黏弹性薄膜 阻尼性能 数值模拟 模态损耗因子

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温湿效应下嵌入式共固化复合材料阻尼性能 被引量：5

8

作者 付小静 梁森 梁天锡 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2781-2788,共8页

将温湿环境实验与阻尼性能测试技术相结合,搭建了温湿环境中嵌入式共固化复合材料阻尼性能的实验测试平台,提出使用最小二乘技术求解相对阻尼系数的新方法,分别探讨了温度和湿热耦合参数对嵌入式共固化碳纤维/双马来酰亚胺复合材料阻尼... 将温湿环境实验与阻尼性能测试技术相结合,搭建了温湿环境中嵌入式共固化复合材料阻尼性能的实验测试平台,提出使用最小二乘技术求解相对阻尼系数的新方法,分别探讨了温度和湿热耦合参数对嵌入式共固化碳纤维/双马来酰亚胺复合材料阻尼系数的影响曲线。结果表明:嵌入式共固化复合材料的相对阻尼系数随温度的升高先增加再减小后增大;湿热耦合作用下相对阻尼系数随湿度和温度的提高而增大。为该新型复合材料阻尼结构的设计和全天候应用奠定了基础。 展开更多

关键词 嵌入式共固化阻尼复合材料 温度 湿热耦合 最小二乘法 阻尼系数

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嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的动力学性能研究 被引量：5

9

作者 李雪 梁森 梁天锡 《兵器装备工程学报》 CAS 2016年第3期132-137,共6页

建立嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的有限元数值模拟模型,提出了用改进的应变能法分析该网格结构的阻尼特性;通过对比所得模拟数据与实验结果,表明该模拟方法的有效性,再用验证了的模型和方法分别研究了不同几何参数对整体结构模态... 建立嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的有限元数值模拟模型,提出了用改进的应变能法分析该网格结构的阻尼特性;通过对比所得模拟数据与实验结果,表明该模拟方法的有效性,再用验证了的模型和方法分别研究了不同几何参数对整体结构模态损耗因子和频率的影响,相关结论对嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料的动力学性能理论预估具有重要指导意义。 展开更多

关键词 数值模拟 嵌入式共固化网格阻尼结构复合材料 模态损耗因子 模态频率

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嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料的制备与性能 被引量：4

10

作者 闫云鹏 梁森 +1 位作者 古恒 郑长升 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第6期46-50,共5页

为了提高复合材料的阻尼性能,促进阻尼复合材料的发展,本文探索一种新的嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料。在T300碳纤维布上刷涂阻尼胶浆,晾干后制出规则分布的小孔,按真空导入成型工艺制备预成型体,将其放入温度试验箱进行固化,得到嵌入... 为了提高复合材料的阻尼性能,促进阻尼复合材料的发展,本文探索一种新的嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料。在T300碳纤维布上刷涂阻尼胶浆,晾干后制出规则分布的小孔,按真空导入成型工艺制备预成型体,将其放入温度试验箱进行固化,得到嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料,并将复合材料按尺寸切割成试件。对试件进行模态试验、自由衰减试验和层间剪切试验。试件板的一阶模态阻尼达到3.65%,固有频率为12.88 Hz;试件梁的一阶模态阻尼达到2.02%,固有频率为34.25 Hz;试件梁的层间剪切力最大值为6488.452 N,剪切强度为5.19 MPa。结果表明这种嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料具有较好的阻尼性能与层间力学性能。 展开更多

关键词 阻尼性能 粘弹性阻尼材料 共固化工艺 嵌入式共固化穿孔阻尼复合材料

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嵌入式共固化复合材料阻尼结构湿热处理前后的摩擦磨损性能研究 被引量：4

11

作者 梁森 王辉 +1 位作者 雒磊 梁天锡 《四川兵工学报》 CAS 2015年第1期128-132,140,共6页

按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线制成嵌入式共固化复合材料阻尼结构试件,分别对其进行摩擦、磨损实验,同时对湿热试验后试件作耐磨性对比,获得了该复合材料的摩擦系数和磨损量随阻尼层厚度变化曲线,并对实验数据进行分析和研... 按照T300/QY8911复合材料预浸料固化工艺曲线制成嵌入式共固化复合材料阻尼结构试件,分别对其进行摩擦、磨损实验,同时对湿热试验后试件作耐磨性对比,获得了该复合材料的摩擦系数和磨损量随阻尼层厚度变化曲线,并对实验数据进行分析和研究;结果表明:湿热处理前后,阻尼结构的抗摩擦、磨损特性是随阻尼层厚度的增加而降低;穿孔阻尼结构能较大程度地提高嵌入式共固化复合材料阻尼结构的抗摩擦、磨损性能;在相同阻尼薄膜厚度情况下,穿孔阻尼结构在湿热处理前摩擦系数和磨损量分别降低了9.85%和16.67%,在湿热处理后摩擦系数和磨损量分别降低了8.32%和11.43%;为进一步探索全天候、超高速、高耐磨性能的嵌入式共固化复合材料有重要的指导意义。 展开更多

关键词 嵌入式共固化复合材料阻尼结构 摩擦磨损特性 湿热处理 穿孔阻尼结构

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高温老化后嵌入式共固化阻尼复合材料结构的阻尼性能 被引量：4

12

作者 段风海 梁森 梁天锡 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第1期172-177,共6页

在综合研究双马来酰亚胺树脂基碳纤维预浸料(T700/QY260)和AFLAS氟橡胶的力学性能、阻尼性能和耐高温性能基础上,通过试验的方法提出一种能够耐260℃超高温度的黏弹性阻尼材料。利用四氢呋喃溶液将该黏弹性阻尼材料制成阻尼胶浆溶液,结... 在综合研究双马来酰亚胺树脂基碳纤维预浸料(T700/QY260)和AFLAS氟橡胶的力学性能、阻尼性能和耐高温性能基础上,通过试验的方法提出一种能够耐260℃超高温度的黏弹性阻尼材料。利用四氢呋喃溶液将该黏弹性阻尼材料制成阻尼胶浆溶液,结合双面刷涂和热压罐工艺制备出嵌入式共固化阻尼复合材料试件,利用自由振动衰减实验方法对该试件分别做常温、230℃*96 H、260℃*96 H老化实验处理后相对阻尼系数的测定,得到不同温度老化处理后的嵌入式共固化阻尼复合材料的相对阻尼系数与阻尼材料厚度的关系,证明了所制备的嵌入式共固化阻尼复合材料具有优异耐超高温性能和稳定的阻尼性能。 展开更多

关键词 振动与波 嵌入式共固化阻尼复合材料 超高温 老化处理 自由衰减实验 阻尼性能

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嵌入式共固化阻尼复合材料圆板的振动分析

13

作者 纪胜飞 梁森 +1 位作者 孙兴帅 马国瑞 《机床与液压》 北大核心 2023年第22期18-24,共7页

为了探索嵌入式共固化阻尼复合材料圆板结构的阻尼特性,基于一阶剪切变形理论,计算阻尼复合材料圆板结构的应变能和动能,在四边固支边界条件下,运用Rayleigh-Ritz法建立阻尼圆板结构的理论模型。制作阻尼圆板结构试件并搭建实验平台,通... 为了探索嵌入式共固化阻尼复合材料圆板结构的阻尼特性,基于一阶剪切变形理论,计算阻尼复合材料圆板结构的应变能和动能,在四边固支边界条件下,运用Rayleigh-Ritz法建立阻尼圆板结构的理论模型。制作阻尼圆板结构试件并搭建实验平台,通过理论解、数值模拟解以及模态实验解三者对比,证明了理论模型的有效性,同时进一步分析阻尼层参数对结构固有频率和损耗因子的影响。结果表明:当阻尼层比率达到一定值时,损耗因子存在峰值;在半径一定的情况下,取与半径适当比例的阻尼层厚度可以明显增强结构的刚度和阻尼性能;复合材料层与阻尼层厚度比存在结构设计最优值。 展开更多

关键词 嵌入式共固化阻尼复合材料圆板结构 固有振动 四边固支边界 模态试验

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嵌入式共固化阻尼复合材料结构拉伸性能研究

14

作者 翟彦春 吕跟来 刘炳昌 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期25-28,共4页

通过面内拉伸试验和层间拉伸试验研究嵌入式共固化复合材料的拉伸性能,探讨沿纤维方向拉伸和半角拉伸的强度差异及层间拉伸强度。结果表明:纤维铺设角度对嵌入式共固化复合材料的拉伸性能有重要影响,不同铺设角度下的性能差异较大,面内... 通过面内拉伸试验和层间拉伸试验研究嵌入式共固化复合材料的拉伸性能,探讨沿纤维方向拉伸和半角拉伸的强度差异及层间拉伸强度。结果表明:纤维铺设角度对嵌入式共固化复合材料的拉伸性能有重要影响,不同铺设角度下的性能差异较大,面内拉伸强度的差异达1.71倍;首次通过实验得到嵌入式共固化复合材料的层间拉伸强度值,其值较面内拉伸强度小的多,约为0.398 MPa。 展开更多

关键词 嵌入式共固化阻尼复合材料结构 拉伸性能 面内拉伸 层间拉伸

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嵌入式共固化复合材料阻尼结构低速冲击性能数值模拟 被引量：14

15

作者 米鹏 梁森 张义霞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期98-101,163,共5页

嵌入式共固化复合材料阻尼结构是一种新型阻尼处理结构,在航空、航天、高速列车等高科技领域有广阔的应用前景。采用LS-DYNA显式动力学软件建立了该结构的有限元分析模型,对这种新型阻尼结构的低速冲击性能进行数值模拟,并将数值模拟结... 嵌入式共固化复合材料阻尼结构是一种新型阻尼处理结构,在航空、航天、高速列车等高科技领域有广阔的应用前景。采用LS-DYNA显式动力学软件建立了该结构的有限元分析模型,对这种新型阻尼结构的低速冲击性能进行数值模拟,并将数值模拟结果与实验数据进行比较以说明模拟方法的有效性。结果表明这种新型复合材料阻尼结构的抗冲击性能大大优于相同材质的复合材料结构。 展开更多

关键词 嵌入式共固化复合材料阻尼结构 低速冲击 有限元分析 能量吸收 冲击峰值载荷

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