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PBO纤维缠绕复合材料的初步应用研究 被引量:25
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作者 王斌 金志浩 +1 位作者 丘哲明 刘爱华 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第4期35-39,共5页
分别进行了PBO纤维缠绕成型的单向复合材料力学性能试验和150mm压力容器试验,与Kevlar-49和F-12纤维的单向复合材料力学性能及150mm压力容器性能进行了对比,初步的应用研究结果表明,缠绕成型的PBO/环氧150mm压力容器的容器特性系... 分别进行了PBO纤维缠绕成型的单向复合材料力学性能试验和150mm压力容器试验,与Kevlar-49和F-12纤维的单向复合材料力学性能及150mm压力容器性能进行了对比,初步的应用研究结果表明,缠绕成型的PBO/环氧150mm压力容器的容器特性系数PV/W和纤维强度转化率都达到最高,其值分别达到了60km和90%,但其容器的环向变形较F-12纤维复合材料容器的大。 展开更多
关键词 单向复合材料 力学性能 PBO纤维 缠绕成型 压力容器 聚对苯撑苯并双恶唑
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纤维增强树脂基复合材料阻尼特性的数值模拟 被引量:17
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作者 张少辉 陈花玲 梁天锡 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2004年第3期10-14,共5页
应用基于应变能的有限元方法研究了纤维增强复合材料的阻尼特性,此方法从单向复合材料的阻尼性能参数出发,通过有限元模态分析得到复合材料结构的模态损耗因子,与已有的理论分析和试验结果相比吻合较好,从而验证了该方法的合理性。该方... 应用基于应变能的有限元方法研究了纤维增强复合材料的阻尼特性,此方法从单向复合材料的阻尼性能参数出发,通过有限元模态分析得到复合材料结构的模态损耗因子,与已有的理论分析和试验结果相比吻合较好,从而验证了该方法的合理性。该方法还可以比较三维应力分量对阻尼的贡献。本文将该方法应用于一种复合材料等间距正交网格加筋板的阻尼特性分析,考察了加筋对复合材料层合板阻尼特性的影响。 展开更多
关键词 纤维增强树脂基复合材料 单向复合材料 阻尼特性 复合材料层合板 纤维增强复合材料 复合材料结构 阻尼性能 加筋板 有限元模态分析 损耗因子
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纤维方向对单向C/SiC复合材料磨削加工性能的影响 被引量:14
3
作者 张立峰 王盛 +3 位作者 李战 张金 甄婷婷 王映 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期373-377,共5页
为了研究碳纤维编织复合材料的去除机理,探明纤维编织方向对磨削加工性能的影响,设计并制备了单向复合材料C/SiC,并沿纤维典型方向进行了磨削实验。结果表明,单向复合材料磨削时,切向磨削力和法向磨削力均呈如下规律:法向磨削>纵向磨... 为了研究碳纤维编织复合材料的去除机理,探明纤维编织方向对磨削加工性能的影响,设计并制备了单向复合材料C/SiC,并沿纤维典型方向进行了磨削实验。结果表明,单向复合材料磨削时,切向磨削力和法向磨削力均呈如下规律:法向磨削>纵向磨削>横向磨削;磨削加工过程中表面粗糙度值呈如下规律:纵向磨削>法向磨削>横向磨削。对加工表面显微形貌的分析,揭示了陶瓷基复合材料微观多向去除机理。 展开更多
关键词 单向复合材料 材料去除机理 磨削力 表面粗糙度 碳纤维
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碳纤维/乙烯基酯树脂单向复合材料拉挤工艺研究 被引量:9
4
作者 李鹏 杨小平 李建国 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 2003年第1期24-26,共3页
本文系统研究了引发体系的组成及含量、三段模具温度、内脱模剂的含量和碳纤维体积含量对碳纤维 /乙烯基酯树脂复合材料拉挤工艺和拉挤复合材料性能的影响 ,确定了以上各参数的最佳范围 。
关键词 碳纤维/乙烯基酯树脂 单向复合材料 拉挤工艺 研究
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风电叶片用单向复合材料单层厚度影响因素研究 被引量:11
5
作者 贾智源 关晓方 +2 位作者 王战坚 侯博 李炜 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期80-84,共5页
风电叶片用单向复合材料的单层厚度是非常重要的设计参数,不准确的设计取值将使得风电叶片的主梁帽和腹板粘接厚度超差,叶片结构寿命大幅度降低。本文系统地研究了两种典型的风电叶片用单向复合材料的厚度变化规律,发现单层厚度主要受... 风电叶片用单向复合材料的单层厚度是非常重要的设计参数,不准确的设计取值将使得风电叶片的主梁帽和腹板粘接厚度超差,叶片结构寿命大幅度降低。本文系统地研究了两种典型的风电叶片用单向复合材料的厚度变化规律,发现单层厚度主要受原材料种类、铺层数的影响,而一些典型的工艺参数如真空度、温度等则影响很小。研究还发现总厚度与层数存在线性关系,可以用数学模型描述。此项研究为合理使用原材料进行叶片设计打下了良好的基础。 展开更多
关键词 单层厚度 单向复合材料 风电叶片 真空导入工艺
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单向纤维增强聚合物复合材料压缩渐进破坏 被引量:11
6
作者 薛康 肖毅 +1 位作者 王杰 薛元德 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1398-1412,共15页
复合材料结构在承压时破坏如何演化,是其强度破坏分析的基础和核心任务。本文提出了基于连续介质损伤力学(CDM)的单向纤维增强聚合物复合材料压缩破坏渐进损伤分析(PDA)模型。建模中考虑了材料非线性行为、失效判断及损伤演化中材料性... 复合材料结构在承压时破坏如何演化,是其强度破坏分析的基础和核心任务。本文提出了基于连续介质损伤力学(CDM)的单向纤维增强聚合物复合材料压缩破坏渐进损伤分析(PDA)模型。建模中考虑了材料非线性行为、失效判断及损伤演化中材料性能退化等基本问题,分别对应于拉压不对称弹塑性本构关系、Puck准则、LaRC05准则及考虑破坏面方向的刚度退化方法。该模型通过用户材料子程序接口VUMAT引入到有限元软件ABAQUS中实现了有限元求解。对文献中提供的纵向、横向及偏轴压缩案例进行了数值计算并与试验数据对比。数值分析结果与试验数据吻合较好,证明了该方法的合理性和有效性,对开展多向层合板压缩破坏分析富有参考价值。 展开更多
关键词 单向复合材料 压缩破坏 纤维折曲 损伤力学 有限元分析
原文传递
橡胶改性对硼纤维/环氧单向复合材料力学性能的影响 被引量:8
7
作者 文思维 肖加余 +2 位作者 曾竟成 江大志 张昌天 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期8-12,共5页
对环氧树脂进行液体丁腈橡胶改性,并采用缠绕无纬布层压成型工艺制备了硼纤维/环氧单向复合材料。测试了环氧树脂液体丁腈橡胶改性前后硼纤维/环氧单向复合材料的力学性能,研究了硼纤维/环氧单向复合材料的纵向拉伸破坏模式。结果表明,... 对环氧树脂进行液体丁腈橡胶改性,并采用缠绕无纬布层压成型工艺制备了硼纤维/环氧单向复合材料。测试了环氧树脂液体丁腈橡胶改性前后硼纤维/环氧单向复合材料的力学性能,研究了硼纤维/环氧单向复合材料的纵向拉伸破坏模式。结果表明,基体中的10%液体丁腈橡胶使硼纤维/环氧单向复合材料的拉伸强度、弯曲强度、层间剪切强度和断裂延伸率分别提高了18.42%、13.39%、28.45%和43.40%,但其拉伸和弯曲模量稍有下降。基体中含10%液体丁腈橡胶的硼纤维/环氧单向复合材料的纵向拉伸破坏模式为界面层的内聚破坏和脱黏破坏共存的混合破坏。 展开更多
关键词 单向复合材料 力学性能 破坏模式 硼纤维 液体丁腈橡胶
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C/G层内混杂复合材料力学性能的实验研究 被引量:9
8
作者 周光明 梁中全 赵谦 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期21-25,共5页
研究了C/G(碳 /玻 )层内混杂单向复合材料的力学性能 ,对其拉伸、弯曲、层间剪切、振动阻尼等性能进行了实验研究 ,并与同样铺层的纯C、G复合材料进行了对比分析。研究表明 :C/G层内混杂复合材料可充分利用C、G纤维的各自优点 ,改善单... 研究了C/G(碳 /玻 )层内混杂单向复合材料的力学性能 ,对其拉伸、弯曲、层间剪切、振动阻尼等性能进行了实验研究 ,并与同样铺层的纯C、G复合材料进行了对比分析。研究表明 :C/G层内混杂复合材料可充分利用C、G纤维的各自优点 ,改善单一材料的模量、强度、断裂韧性、振动阻尼特性等力学性能 ,模量预测值与实验值较为接近 ,强度因影响因素较多 ,二者存在一定的差异 ,力学性能随C、G体积分数的变化符合混合律 ,说明了实验方法的合理性。通过C、G相对体积分数的合理设计可满足结构的实际要求。 展开更多
关键词 混杂复合材料 单向复合材料 力学性能 模量 断裂韧性 体积分数 剪切 振动阻尼 混合 铺层
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细观力学方法预测单向复合材料的宏观弹性模量 被引量:8
9
作者 吕毅 吕国志 吕胜利 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期787-790,共4页
基于细观力学预测复合材料宏观弹性模量的两种方法,以单向复合材料为研究对象,从理论上推导了复合材料三维桥联模型公式,并利用CAE软件M sc.Patran/N astran建立了RVE模型,进行了有限元模拟计算。两种方法计算的结果与实验均有较好的一... 基于细观力学预测复合材料宏观弹性模量的两种方法,以单向复合材料为研究对象,从理论上推导了复合材料三维桥联模型公式,并利用CAE软件M sc.Patran/N astran建立了RVE模型,进行了有限元模拟计算。两种方法计算的结果与实验均有较好的一致性,表明两种方法都是能够较好计算单向复合材料的宏观弹性模量。 展开更多
关键词 细观力学 单向复合材料 宏观弹性模量 Msc.Patran/Nastran 三维桥联模型 RVE
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芳纶Ⅲ纤维拉伸性能的实验研究 被引量:8
10
作者 周玉玺 曾金芳 +1 位作者 王斌 田建团 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期48-49,共2页
测试了芳纶Ⅲ纤维的拉伸性能等,并与F-12和Kevlar-49纤维进行了对比。对由芳纶Ⅲ纤维与环氧树脂基体复合成型的单向纤维增强环形试样,测试了其拉伸强度、弹性模量和层间剪切强度,结果表明:芳纶Ⅲ纤维单向纤维复合材料的拉伸强度和... 测试了芳纶Ⅲ纤维的拉伸性能等,并与F-12和Kevlar-49纤维进行了对比。对由芳纶Ⅲ纤维与环氧树脂基体复合成型的单向纤维增强环形试样,测试了其拉伸强度、弹性模量和层间剪切强度,结果表明:芳纶Ⅲ纤维单向纤维复合材料的拉伸强度和弹性模量与F-12纤维相当,分别比Keylar-49纤维要高出约25.7%和24.7%;但早期的芳纶Ⅲ纤维与环氧树脂基体的界面结合性较差,层间剪切强度仅为32.0~35.2MPa。 展开更多
关键词 芳纶Ⅲ纤维 单向复合材料 拉伸性能
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细观力学法预测单向复合材料的有效热膨胀系数 被引量:9
11
作者 熊璇 吕国志 吕毅 《强度与环境》 2008年第2期24-30,共7页
基于细观力学方法建立了两种预测单向复合材料的热膨胀系数的方法。以单向复合材料为研究对象,从理论上推导了单向复合材料的热膨胀系数公式,并运用通用有限元软件Msc.PATRAN/NAST RAN建立RVE模型,模拟热传导过程进行有限元计算。两种... 基于细观力学方法建立了两种预测单向复合材料的热膨胀系数的方法。以单向复合材料为研究对象,从理论上推导了单向复合材料的热膨胀系数公式,并运用通用有限元软件Msc.PATRAN/NAST RAN建立RVE模型,模拟热传导过程进行有限元计算。两种方法计算的结果与实验均有较好的一致性。 展开更多
关键词 细观力学 单向复合材料 热膨胀系数 热传导
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单向复合材料在低温下的应力集中及强度 被引量:6
12
作者 曾庆敦 邹波 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2005年第1期58-62,共5页
首先采用计及基体拉力的修正剪滞模型,研究了在低温情形下受纵向拉伸荷载作用的单向纤维增强复合材料由部分纤维及基体断裂所导致的应力重新分布。然后采用随机临界核理论,对单向纤维增强复合材料在低温情形下的拉伸破坏过程进行了细观... 首先采用计及基体拉力的修正剪滞模型,研究了在低温情形下受纵向拉伸荷载作用的单向纤维增强复合材料由部分纤维及基体断裂所导致的应力重新分布。然后采用随机临界核理论,对单向纤维增强复合材料在低温情形下的拉伸破坏过程进行了细观统计分析,定量地研究了低温对拉伸强度的影响。计算结果表明,在低温环境下,E-玻璃纤维和碳纤维复合材料的应力集中因子有不同程度的改变,其强度极限均比常温情形下高。 展开更多
关键词 单向复合材料 低温力学 应力集中 剪滞分析 强度
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基于NOL环的高性能纤维与环氧树脂的匹配性研究 被引量:8
13
作者 兰总金 祖磊 +2 位作者 惠鹏 胡兰馨 吴尘瑾 《玻璃钢/复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第3期45-51,共7页
纤维与树脂的界面对复合材料的整体力学性能有着显著的影响。基于NOL环的宏观力学测试一般被用来反映复合材料的界面粘结性能,因此适用于评价纤维与树脂之间的宏观力学性能匹配性。为了探究高性能碳纤维T700SC、T800HB及高强玻璃纤维与... 纤维与树脂的界面对复合材料的整体力学性能有着显著的影响。基于NOL环的宏观力学测试一般被用来反映复合材料的界面粘结性能,因此适用于评价纤维与树脂之间的宏观力学性能匹配性。为了探究高性能碳纤维T700SC、T800HB及高强玻璃纤维与环氧树脂的宏观力学性能匹配性,本研究首先根据GB/T 1458—2008国家标准制备NOL环试样,再借助NOL环的拉伸和层间剪切强度测试分析了高性能纤维与环氧树脂不同匹配组合宏观力学性能差异的原因,并寻找出最佳匹配组合。结果表明:玻璃纤维与环氧树脂的界面存在最佳的粘结强度,而且不同粘结强度导致拉伸强度和破坏机理不同,而碳纤维复合材料界面性能较差,容易分层破坏;T800HB与环氧树脂的宏观力学匹配性优于T700SC,环氧树脂力学性能、碳纤维的表面微观结构与性质以及环氧树脂与碳纤维之间的相互作用关系是影响界面粘结性能的根本原因。该研究在高性能纤维单向复合材料的材料选择与设计方面具有现实意义。 展开更多
关键词 单向复合材料 高性能纤维 环氧树脂 NOL环 界面粘结性能
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均匀化方法的ABAQUS实现 被引量:8
14
作者 黄富华 梁军 杜善义 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期389-392,共4页
为了利用通用有限元软件来对复杂的均匀化方程进行便捷求解,从而对具有周期性构造复合材料有效性能进行预测.根据文献[1]提出的热应力方法和边界力方法将均匀化方程转化为通用有限元可以进行计算的形式,通过ABAQUS用户子程序和脚本语言... 为了利用通用有限元软件来对复杂的均匀化方程进行便捷求解,从而对具有周期性构造复合材料有效性能进行预测.根据文献[1]提出的热应力方法和边界力方法将均匀化方程转化为通用有限元可以进行计算的形式,通过ABAQUS用户子程序和脚本语言的编写,便捷的实现了均匀化方程的求解,得到了均匀化系数.通过均匀化方程的ABAQUS的便捷求解(包括热应力方法和边界力方法),计算了单向复合材料有效性能,并与细观力学方法进行比较,结果表明两种方法具有一致性和有效性. 展开更多
关键词 有限元 ABAQUS 均匀化方法 单向复合材料
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混杂纤维片材拉伸性能研究 被引量:8
15
作者 张小冬 王耀杰 邓宗才 《国防交通工程与技术》 2010年第1期21-24,35,共5页
参考标准GB/T3354-1999测试了由碳纤维、玻璃纤维和尼龙纤维等编织的不同混杂纤维布和增强环氧树脂复合板的拉伸强度、弹性模量和拉伸过程曲线等,分析了混杂比例对干纤维布和纤维增强环氧树脂板拉伸性能的影响。结果表明:与1C1G和2C1G... 参考标准GB/T3354-1999测试了由碳纤维、玻璃纤维和尼龙纤维等编织的不同混杂纤维布和增强环氧树脂复合板的拉伸强度、弹性模量和拉伸过程曲线等,分析了混杂比例对干纤维布和纤维增强环氧树脂板拉伸性能的影响。结果表明:与1C1G和2C1G纤维布相比,1C2G单向纤维布呈现出更为理想的分级破坏形式,应力传递更稳定;在碳、玻璃混杂纤维增强环氧树脂板体系中,1C2G复合板延性优越,最大延伸率达1.68%;与碳、玻璃混杂纤维增强环氧树脂板相比,含有尼龙纤维的混杂纤维树脂板在拉伸过程中具有下降段,延性效果改善良好,但抗拉强度偏低;环氧树脂在复合材料中进行应力传递和重分配,有效提高了复合材料的整体受力性能。 展开更多
关键词 层内混杂纤维布 纤维增强环氧树脂板 拉伸性能 延性 单向复合材料 碳纤维 玻璃纤维 尼龙纤维
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复合材料的微波处理 被引量:4
16
作者 白树林 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 1996年第1期109-112,共4页
尝试将微波技术用于复合材料的制造,并检验了微波处理后材料的宏微观特征、弹性模量和弯曲强度.试料为长玻璃纤维强化的树脂基单向复合材料纤维的体积分数为56%微波处理的工艺为:p1kw,持续3min,未施加压力.显微观察发... 尝试将微波技术用于复合材料的制造,并检验了微波处理后材料的宏微观特征、弹性模量和弯曲强度.试料为长玻璃纤维强化的树脂基单向复合材料纤维的体积分数为56%微波处理的工艺为:p1kw,持续3min,未施加压力.显微观察发现,处理后的材料中存在富基体的层.基体中有极少数的气泡,用超声波技术和弯曲实验测出了材料的弹性模量和弯曲强度,研究结果表明,微波处理速度快。 展开更多
关键词 单向复合材料 力学性能 复合材料 微波处理
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F-12和国产芳纶Ⅲ纤维/环氧单向复合材料力学性能和强度对比分析 被引量:5
17
作者 张淑慧 严密林 +3 位作者 梁国正 崔红 张炜 邓婕 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期73-76,80,共5页
采用单向复合材料缠绕型式,对F-12和国产芳纶Ⅲ纤维增强环氧复合材料进行力学性能测试,考核了两种芳纶纤维/环氧复合材料界面黏结性能,并进行了拉伸破坏机理与强度分析,获得了强度参数值。结果表明:两种芳纶纤维单向复合材料具有明显的... 采用单向复合材料缠绕型式,对F-12和国产芳纶Ⅲ纤维增强环氧复合材料进行力学性能测试,考核了两种芳纶纤维/环氧复合材料界面黏结性能,并进行了拉伸破坏机理与强度分析,获得了强度参数值。结果表明:两种芳纶纤维单向复合材料具有明显的各向异性特征,轴向力学性能远高于径向力学性能;F-12/环氧复合材料力学性能优于国产芳纶Ⅲ/环氧复合材料性能;两种复合材料纤维/树脂界面粘接较差。 展开更多
关键词 芳纶纤维 单向复合材料 力学性能 强度分析
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拉压性能不同纤维增强复合材料的非线性本构模型 被引量:5
18
作者 朱亮 肖毅 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期184-190,共7页
为满足在工程应用中对建立拉压性能不同纤维增强复合材料的非线性本构理论的需要,考虑静水压影响的Drucker-Prager屈服准则与各向异性的Hill屈服准则相结合,提出了广义Hill屈服准则,并推广到Sun-Chen的单参数塑性模型中,建立了考虑拉压... 为满足在工程应用中对建立拉压性能不同纤维增强复合材料的非线性本构理论的需要,考虑静水压影响的Drucker-Prager屈服准则与各向异性的Hill屈服准则相结合,提出了广义Hill屈服准则,并推广到Sun-Chen的单参数塑性模型中,建立了考虑拉压异性复合材料的非线性统一本构方程。实验验证结果表明,运用本文中所建立的本构模型能够很好地描述碳纤维/环氧(IM600/Q133)复合材料在偏轴拉伸和压缩载荷作用下的非线性响应。 展开更多
关键词 单向复合材料 非线性响应 不同屈服强度 本构方程 偏轴拉伸-压缩载荷
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PBO纤维复合材料的拉伸性能研究 被引量:4
19
作者 王斌 金志浩 +1 位作者 刘爱华 丘哲明 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期58-61,共4页
对PBO纤维的干纱、复丝以及单向复合材料的拉伸性能进行实验测试 ,探讨了测试标准对PBO复丝性能的影响 ,采用SEM观察了PBO纤维表面形貌和复合材料拉伸破坏断口特征 ,并与F - 12纤维相应的拉伸性能进行了对比。结果表明 :PBO纤维单向复... 对PBO纤维的干纱、复丝以及单向复合材料的拉伸性能进行实验测试 ,探讨了测试标准对PBO复丝性能的影响 ,采用SEM观察了PBO纤维表面形貌和复合材料拉伸破坏断口特征 ,并与F - 12纤维相应的拉伸性能进行了对比。结果表明 :PBO纤维单向复合材料比F - 12纤维具有更为杰出的拉伸性能 ,拉伸强度比F - 12高约 2 8.3%~ 5 5 .4 %、拉伸模量高约 80 %。PBO纤维复丝性能因测试标准不同其拉伸强度和拉伸模量相差较大。SEM观察到PBO纤维表面极光滑 ,与树脂界面粘结差 ,其复合材料拉伸破坏断口呈“皮芯”抽离和纤维撕裂破环特征。 展开更多
关键词 PB0纤维 单向复合材料 拉伸性能 测试 有机纤维
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基于有限元的单向玻璃纤维环氧树脂复合材料纵向模量有效预测方法 被引量:4
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作者 陈晓东 孙永平 +1 位作者 郭志平 王峰 《纤维复合材料》 CAS 2008年第4期47-51,共5页
对真空袋—热压罐法制备的单向纤维增强复合材料的细观结构进行分析,建立了蜂窝状排列的正六棱柱代表性单元晶胞模型.通过有限元法数值模拟得到纵向的工程常数,与宏观力学拉伸实验得到的结果进行比较,验证了细观力学单胞模型的有效性。... 对真空袋—热压罐法制备的单向纤维增强复合材料的细观结构进行分析,建立了蜂窝状排列的正六棱柱代表性单元晶胞模型.通过有限元法数值模拟得到纵向的工程常数,与宏观力学拉伸实验得到的结果进行比较,验证了细观力学单胞模型的有效性。结果表明:采用有限元法对正六面体单胞模型弹性常数的预测和宏观实验测得的数值非常接近。 展开更多
关键词 单向复合材料 有限元 单胞模型 弹性模量
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