碳纤维增强环氧树脂基复合材料湿热残余应力的微Raman光谱测试表征 被引量：12

1

作者 黄远 何芳 +3 位作者 万怡灶 王玉林 李刚 高智芳 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期22-28,共7页

采用微Raman光谱仪对碳纤维增强环氧树脂复合材料CF/EP(纤维体积分数为30%)的湿热残余应力进行了研究。实验结果表明:湿热残余应力能够使碳纤维Raman光谱发生频移,根据频移可对纤维所受湿热残余应力进行表征;选择合适的试验点是复合材... 采用微Raman光谱仪对碳纤维增强环氧树脂复合材料CF/EP(纤维体积分数为30%)的湿热残余应力进行了研究。实验结果表明:湿热残余应力能够使碳纤维Raman光谱发生频移,根据频移可对纤维所受湿热残余应力进行表征;选择合适的试验点是复合材料湿热残余应力Raman测试成功的关键;在湿热环境下长期吸湿,纤维所受轴向残余应力由吸湿前的热残余压应力转变成吸湿后的湿热残余拉应力;由吸湿后碳纤维所受湿热残余拉应力减去吸湿前热残余压应力获得的吸湿拉应力非常大,平均为2272 MPa,接近所用碳纤维的拉伸强度(2800 MPa);适当的加工热残余压应力有利于降低吸湿导致的应力。 展开更多

关键词 碳纤维/环氧树脂复合材料 湿热残余应力 Raman光谱仪 测试 表征

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纳米涂层在碳纤维/环氧基复合材料中的应用 被引量：7

2

作者 汪信 陆路德 +1 位作者 杨绪杰 郝艳霞 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期636-641,共6页

该文研究纳米级氧化物涂层对碳纤维 /环氧基复合材料的界面性能和耐热性能的影响。采用溶胶 -凝胶法在碳纤维的表面涂覆了氧化铝和钇稳定的氧化锆(YSZ)涂层 ,透射电镜分析表明涂层中粒子的大小约为 1 0nm。通过比较氧化物涂层前后碳纤... 该文研究纳米级氧化物涂层对碳纤维 /环氧基复合材料的界面性能和耐热性能的影响。采用溶胶 -凝胶法在碳纤维的表面涂覆了氧化铝和钇稳定的氧化锆(YSZ)涂层 ,透射电镜分析表明涂层中粒子的大小约为 1 0nm。通过比较氧化物涂层前后碳纤维 /环氧复合材料的力学性能发现 ,Al2 O3 和YSZ涂层后使复合材料的层间剪切强度分别提高了 1 7.7%和 52 .0 % ,拉伸强度和弯曲强度也均稍有提高。且在碳纤维表面形成的Al2 O3 或YSZ涂层在 350～ 70 0℃能有效地减缓碳纤维环氧基复合材料的氧化失重速率。 展开更多

关键词 氧化物涂层 碳纤维/环氧复合材料 力学性能 耐热性能

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碳纤维/环氧复合材料燃烧及产烟特性研究 被引量：6

3

作者 朱泽宇 张旭 +4 位作者 王志 王东林 冯雅静 卜庆伟 李仁鹏 《中国胶粘剂》 CAS 北大核心 2020年第7期48-53,共6页

使用锥形量热仪对T700碳纤维/环氧复合材料、泡沫芯材及T700碳纤维/环氧-泡沫夹芯板进行火灾模拟,并收集平均点燃时间、热释放速率、释烟速率及总烟释放量等试验数据。将三种材料在相同辐射强度50 kW/m2(796℃)下进行燃烧,同时分析泡沫... 使用锥形量热仪对T700碳纤维/环氧复合材料、泡沫芯材及T700碳纤维/环氧-泡沫夹芯板进行火灾模拟,并收集平均点燃时间、热释放速率、释烟速率及总烟释放量等试验数据。将三种材料在相同辐射强度50 kW/m2(796℃)下进行燃烧,同时分析泡沫芯材对T700碳纤维/环氧-泡沫夹芯板的燃烧及产烟影响,包括计算毒性气体生成速率指数(ToxPI10 min)以及发烟指数(TSPI8 min)等参数,再对试验数据变化及产生物质进行深入分析。研究结果表明:泡沫芯材对T700碳纤维/环氧-泡沫夹芯板的点燃时间没有影响,但会提升T700碳纤维/环氧复合材料的热释放速率峰值(pkHRR)、总热释放量、总产烟量以及加剧生成烟气的毒性。这主要是由于泡沫芯材参与材料中环氧的热解以及成炭环节所致。 展开更多

关键词 碳纤维/环氧复合材料 锥形量热仪 热释放速率 总烟释放量 烟气毒性

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碳纳米管对碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响 被引量：5

4

作者 高颖 吕亚清 潘丽 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B08期70-72,77,共4页

为了探讨碳纳米管(CNTs)对碳纤维/环氧树脂复合材料(CF/ER复合材料)力学性能与疲劳寿命的影响,利用静态拉伸实验和拉-拉疲劳实验沿纤维方向对CF/ER复合材料和CNTs增强CF/ER复合材料(CNTs/CF/ER复合材料)进行了对比研究,同时利用X射线仪... 为了探讨碳纳米管(CNTs)对碳纤维/环氧树脂复合材料(CF/ER复合材料)力学性能与疲劳寿命的影响,利用静态拉伸实验和拉-拉疲劳实验沿纤维方向对CF/ER复合材料和CNTs增强CF/ER复合材料(CNTs/CF/ER复合材料)进行了对比研究,同时利用X射线仪与扫描电镜对试样进行了观察。研究结果表明,CNTs的加入,虽然对CF/ER复合材料的拉伸力学性能影响不明显,但可以提高高周疲劳寿命约4倍,使各种实验应力水平下的裂纹密度降低9.5%以上,并可观察到试样中CNTs的拔出、破裂及桥联作用。由此可见,CNTs的加入可明显改善CF/ER复合材料的疲劳寿命。 展开更多

关键词 碳纤维/树脂复合材料 碳纳米管 力学性能 疲劳寿命 损伤机制

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Al_2O_3涂层碳纤维环氧基复合材料的性能研究 被引量：4

5

作者 郝艳霞 杨绪杰 +1 位作者 陆路德 汪信 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期164-167,共4页

采用溶胶 凝胶法在碳纤维的表面涂覆了一层Al2 O3涂层 ,透射电镜分析表明涂层中粒子的大小约为 1 0nm ,接触角分析表明涂层后碳纤维的表面张力有大幅提高。通过比较涂层前后碳纤维 环氧复合材料的力学性能发现 ,Al2 O3涂层后复合材料... 采用溶胶 凝胶法在碳纤维的表面涂覆了一层Al2 O3涂层 ,透射电镜分析表明涂层中粒子的大小约为 1 0nm ,接触角分析表明涂层后碳纤维的表面张力有大幅提高。通过比较涂层前后碳纤维 环氧复合材料的力学性能发现 ,Al2 O3涂层后复合材料的层间剪切强度 ,拉伸强度和弯曲强度分别提高了 1 7 7% ,4 8%和 3 1 %。扫描电镜分析表明 ,Al2 O3涂层后的碳纤维与环氧树脂基体的结合更加紧密。且在碳纤维表面形成的Al2 O3涂层在 35 0℃～ 70 展开更多

关键词 AL2O3涂层 碳纤维/环氧基复合材料 溶胶-凝胶法 力学性能 接触角

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温度对碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能的影响 被引量：4

6

作者 程海霞 孙宝忠 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期318-322,共5页

通过束纤维抽拔方法,获得了在不同温度条件下碳纤维/环氧树脂复合材料的载荷-位移曲线.结果表明:随着温度的升高,碳纤维/环氧树脂复合材料抽拔破坏最大载荷值逐渐降低,界面黏结强度降低;碳纤维束拔出位移先增大后减小,在环氧树脂玻璃化... 通过束纤维抽拔方法,获得了在不同温度条件下碳纤维/环氧树脂复合材料的载荷-位移曲线.结果表明:随着温度的升高,碳纤维/环氧树脂复合材料抽拔破坏最大载荷值逐渐降低,界面黏结强度降低;碳纤维束拔出位移先增大后减小,在环氧树脂玻璃化转变温度处达到最大值;用扫描电子显微镜观察抽拔后碳纤维束表面发现,随着温度的升高,复合材料的失效模式由界面脱黏转变为基体破坏. 展开更多

关键词 温度 碳纤维/环氧树脂复合材料 束纤维抽拔 界面强度

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重频激光-载荷联合作用下碳纤维/环氧树脂复合材料失效规律 被引量：4

7

作者 陈博 万红 +1 位作者 穆景阳 白书欣 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 2011年第6期20-23,共4页

主要研究了激光-载荷联合作用下,不同加载条件与不同辐照条件对碳纤维/环氧树脂复合材料失效规律的影响,实验结果表明,恒定激光辐照条件下施加拉伸载荷,复合材料失效速率随施加载荷的增大而显著提高;与激光辐照后常温测试力学性能相比,... 主要研究了激光-载荷联合作用下,不同加载条件与不同辐照条件对碳纤维/环氧树脂复合材料失效规律的影响,实验结果表明,恒定激光辐照条件下施加拉伸载荷,复合材料失效速率随施加载荷的增大而显著提高;与激光辐照后常温测试力学性能相比,热力耦合作用下复合材料力学性能损失率增大;辐照激光平均功率密度与激光辐照下复合材料损伤形式是热力耦合作用下试样失效速率和失效模式的主要影响因素。 展开更多

关键词 碳纤维/环氧树脂复合材料 重复频率激光 力学载荷 失效

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碳纤维复合材料电子质子综合辐照损伤研究 被引量：3

8

作者 秦伟 王洋 +1 位作者 叶铸玉 宋刚 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期25-27,共3页

研究了电子、质子综合辐照条件下碳纤维/环氧复合材料力学性能、质量损失率等性能的变化规律,并采用FT-IR、XPS等对空间环境作用前后的材料进行了分析和表征。结果表明,随辐照注量增加复合材料层间剪切强度呈先上升后下降趋势,质量损失... 研究了电子、质子综合辐照条件下碳纤维/环氧复合材料力学性能、质量损失率等性能的变化规律,并采用FT-IR、XPS等对空间环境作用前后的材料进行了分析和表征。结果表明,随辐照注量增加复合材料层间剪切强度呈先上升后下降趋势,质量损失则先快速升高,在2.0×1016cm-2辐照注量后趋于平缓。 展开更多

关键词 综合辐照 碳纤维/环氧复合材料 损伤效应

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PEI纳米纤维层间增韧碳纤维环氧复合材料性能研究 被引量：3

9

作者 杨瑞瑞 《材料开发与应用》 CAS 2015年第5期57-62,共6页

基于聚醚酰亚胺优越的力学性能和纳米纤维膜高比表面积、高孔隙率的特性,利用气泡静电纺丝工艺制备不同厚度的纳米纤维膜改善碳纤维环氧复合材料的层间韧性。结果发现不同膜厚度增韧的双悬臂梁(DCB)试件的I型层间断裂值(GIC)均有所提高... 基于聚醚酰亚胺优越的力学性能和纳米纤维膜高比表面积、高孔隙率的特性,利用气泡静电纺丝工艺制备不同厚度的纳米纤维膜改善碳纤维环氧复合材料的层间韧性。结果发现不同膜厚度增韧的双悬臂梁(DCB)试件的I型层间断裂值(GIC)均有所提高,特别是膜厚为0.058±0.007 mm时,层合板的增韧效果最好,比未增韧试件提高了114.55%。通过复合材料层间断裂界面的SEM照片证实了纳米纤维膜在界面处通过桥联约束效应及钉锚作用有效提高了复合材料的层间断裂韧性。 展开更多

关键词 纳米纤维膜 聚醚酰亚胺 层间增韧 碳纤维复合材料

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纤维缠绕成型碳纤维/环氧复合材料人工海水老化行为研究 被引量：3

10

作者 徐晋伟 邓宗义 +2 位作者 肖文刚 石敏先 吕云飞 《纤维复合材料》 CAS 2022年第3期42-47,共6页

碳纤维/环氧树脂复合材料具有轻质高强、耐化学介质等特点,加之纤维缠绕成型工艺可设计性强、可充分发挥碳纤维高比强和高比模的特性,碳纤维/环氧树脂复合材料广泛应用于海洋工程领域,如无人水下潜航器、耐压壳体等典型产品。本文使用... 碳纤维/环氧树脂复合材料具有轻质高强、耐化学介质等特点,加之纤维缠绕成型工艺可设计性强、可充分发挥碳纤维高比强和高比模的特性,碳纤维/环氧树脂复合材料广泛应用于海洋工程领域,如无人水下潜航器、耐压壳体等典型产品。本文使用人工海水作为老化介质,研究了碳纤维/环氧树脂复合材料在25℃、2~6MPa压力环境下的老化行为。结果表明,试验条件下,不同压力的复合材料吸湿行为基本符合Fick第二定律。压力对碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能影响较小,试样拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和层间剪切强度最低保留率依次为90%、88%、88%和92%,表明所制备的复合材料能够满足深海环境下的承载要求。傅里叶变化红外光谱(FT-IR)结果表明,试验条件下环氧树脂主链结构相对稳定,没有发生明显的降解。动态热机械分析(DMA)结果表明,试样的玻璃化转变温度(Tg)和损耗因子峰值(tanδ_(max))随着老化时间的延长而降低。 展开更多

关键词 碳纤维/环氧树脂复合材料 纤维缠绕 压力 吸湿率 力学性能

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基于介电性能研究碳纤维/环氧复合材料单向板电热作用机制 被引量：3

11

作者 王志平 叶亮 路鹏程 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期270-277,共8页

采用复合材料电热试验机对碳纤维/环氧复合材料(CF/EP)单向板进行0.05~0.2A·mm^(-2)直流电流通电处理,每次通电1.5h,同时对其电热作用下的表面温度场进行测量;分析电热作用后CF/EP试样的纵向体积电阻和介电性能变化;通过三点弯曲... 采用复合材料电热试验机对碳纤维/环氧复合材料(CF/EP)单向板进行0.05~0.2A·mm^(-2)直流电流通电处理,每次通电1.5h,同时对其电热作用下的表面温度场进行测量;分析电热作用后CF/EP试样的纵向体积电阻和介电性能变化;通过三点弯曲测试表征电热作用前后的弯曲性能。结果表明:试样的温度场随通电时间均呈现先迅速上升后稳态平衡的趋势。低于0.125A·mm^(-2)的电热作用使温度场分布均匀,纵向体积电阻降低以及介电性能提升;高于0.125A·mm^(-2)的电热作用使中间区域温度场高于两边区域,纵向体积电阻上升以及介电性能下降。介电常数和损耗角正切随测试频率增大而降低,交流电导率随频率增大先稳定后上升。受电热作用影响最大的损耗角正切可作为特征参量。弯曲性能测试表明,低于0.125A·mm^(-2)的电热作用使CF/EP试样的弯曲强度和弯曲模量最大提升11.8%和7.32%,而高于0.125A·mm^(-2)的电热作用使试样的弯曲强度和弯曲模量最大降低8.26%和6.52%。 展开更多

关键词 碳纤维/环氧复合材料 电热作用 介电 界面 弯曲性能

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碳/环氧复合材料管失效分析 被引量：2

12

作者 王影 谢国君 韩露 《失效分析与预防》 2012年第4期240-243,共4页

碳/环氧复合材料管在弯曲疲劳试验时发生开裂,疲劳次数远低于设计要求。管子的成型工艺为碳布缠绕成型。对碳/环氧复合材料管裂纹部位进行了宏观、微观观察,对环氧树脂基体采用红外光谱分析。观察和分析结果表明:碳/环氧复合材料管的失... 碳/环氧复合材料管在弯曲疲劳试验时发生开裂,疲劳次数远低于设计要求。管子的成型工艺为碳布缠绕成型。对碳/环氧复合材料管裂纹部位进行了宏观、微观观察,对环氧树脂基体采用红外光谱分析。观察和分析结果表明:碳/环氧复合材料管的失效性质为低周疲劳;复合材料管发生早期疲劳失效的主要原因是由于安装孔附近存在分层缺陷,导致该区域层间结合强度及抗疲劳性能降低,分层缺陷产生的原因是由于该区域富集较多的环氧树脂用粉末状固化剂。 展开更多

关键词 碳/环氧复合材料 弯曲疲劳试验 分层缺陷

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硒掺杂对碳纤维/环氧树脂复合材料导电性能及机敏性的影响 被引量：1

13

作者 牛一凡 王晓瑞 姚佳伟 《塑料工业》 CSCD 北大核心 2017年第9期42-46,共5页

以锗硒玻璃(GeSe_4)作为硒源制备一维硒纳米纤维(SeF),将其与碳纤维(CF)按一定体积比混杂,制备硒/碳共混环氧树脂(SeF/CF/EP)复合材料。测量SeF掺杂前后复合材料的体积电阻率变化,分析SeF/CF混杂比对材料导电机敏性的影响。结果表明,Se... 以锗硒玻璃(GeSe_4)作为硒源制备一维硒纳米纤维(SeF),将其与碳纤维(CF)按一定体积比混杂,制备硒/碳共混环氧树脂(SeF/CF/EP)复合材料。测量SeF掺杂前后复合材料的体积电阻率变化,分析SeF/CF混杂比对材料导电机敏性的影响。结果表明,SeF掺杂前,碳纤维/环氧树脂复合材料(CF/EP)体积电阻率随纤维长度的增大而降低,随CF含量的增加呈阶段性减小趋势,2、4和6 mm长度的CF/EP复合材料的渗滤阈值分别为0.9%、0.3%和0.05%,随温度的升高,CF/EP复合材料先后呈现正温度效应(PTC)和负温度效应(NTC),无明显光敏特性;SeF掺杂后,复合材料导电性能显著提高,当SeF/CF体积比为3.06时,材料体积电阻率较掺杂前下降91%,随温度的升高,SeF/CF/EP复合材料的体积电阻率始终保持PTC效应,光敏特性显著增强。 展开更多

关键词 碳纤维/环氧树脂复合材料 硒纤维 导电性能 机敏性

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Nd∶YAG连续激光烧蚀碳纤维复合材料的过程观测 被引量：14

14

作者 黄永光 刘世炳 +2 位作者 龙连春 田建东 阳志光 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2042-2046,共5页

通过Nd∶YAG激光辐照碳纤维/环氧树脂复合材料过程的高速摄像观测,得到了不同辐照功率密度下烧蚀过程中的主要现象。发现在低功率密度(50 W/cm2)下,主要是表面烧蚀机制,不会发生燃烧现象,在长时间辐照下,由于表层附近出现轻微的聚合物... 通过Nd∶YAG激光辐照碳纤维/环氧树脂复合材料过程的高速摄像观测,得到了不同辐照功率密度下烧蚀过程中的主要现象。发现在低功率密度(50 W/cm2)下,主要是表面烧蚀机制,不会发生燃烧现象,在长时间辐照下,由于表层附近出现轻微的聚合物焦化分解,表面层出现粉末状和漂絮状的碳粉缓缓弥散空气中;在中等功率密度(300 W/cm2)下,体烧蚀机制占主要地位,内层分解气体喷出,在空气中点燃引起表面燃烧,主要燃烧表面聚合物;在高功率密度(4500 W/cm2)下是以表面烧蚀为主的质量迁移机制,在极短的时间(0.001 s)内表面层被破坏,瞬间燃烧,光斑中心出现喷射式的气化等离子体现象,并出现逐层烧蚀和各向异性热传导引起的烧蚀区形貌变形等现象。 展开更多

关键词 激光技术 激光烧蚀 高速摄像 碳纤维/环氧树脂复合材料

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碳/环氧复合材料层间增韧研究进展 被引量：5

15

作者 沈登雄 李志生 +1 位作者 刘金刚 杨士勇 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1-7,共7页

综述了碳/环氧复合材料层间增韧的研究现状与发展趋势,着重对碳/环氧复合材料层间增韧方法与性能的关系进行了介绍。

关键词 碳 环氧复合材料 层间增韧 层间断裂韧性 脱层

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纳米材料提高碳/环氧复合材料抗紫外辐照性能研究 被引量：1

16

作者 陈平 盛磊 +2 位作者 黄航 姜利祥 何世禹 《航天返回与遥感》 2002年第1期46-48,共3页

随着对长寿命、高可靠卫星的需求增加,中国卫星上常用的碳/环氧复合材料的抗空间紫外辐照性能研究极为迫切。利用强吸收紫外辐照的纳米材料来改善复合材料结构抗空间紫外辐照能力是提高卫星可靠性、延长寿命的有效途径。通过环境模拟实... 随着对长寿命、高可靠卫星的需求增加,中国卫星上常用的碳/环氧复合材料的抗空间紫外辐照性能研究极为迫切。利用强吸收紫外辐照的纳米材料来改善复合材料结构抗空间紫外辐照能力是提高卫星可靠性、延长寿命的有效途径。通过环境模拟实验取得了初步结果。 展开更多

关键词 纳米材料 碳/环氧复合材料 抗紫外辐照 卫星材料

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湿热老化对碳纤维/环氧树脂基复合材料力学性能影响研究 被引量：76

17

作者 吕小军 张琦 +2 位作者 马兆庆 许俊华 肖文萍 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期50-53,57,共5页

研究了3.5%(质量分数)NaCl溶液和去离子水两种介质分别在30℃和80℃两个温度下溶液浸泡对碳纤维增强树脂基复合材料力学性能的影响。研究发现:浸泡使复合材料的力学性能下降,80℃下浸泡使复合材料力学性能下降更显著;低温下介质组分对... 研究了3.5%(质量分数)NaCl溶液和去离子水两种介质分别在30℃和80℃两个温度下溶液浸泡对碳纤维增强树脂基复合材料力学性能的影响。研究发现:浸泡使复合材料的力学性能下降,80℃下浸泡使复合材料力学性能下降更显著;低温下介质组分对复合材料的影响不是很明显,80℃下去离水中浸泡对复合材料的静态力学性能破坏更显著。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 湿热老化 腐蚀

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碳纤维/环氧树脂复合材料高速冲击性能 被引量：19

18

作者 顾善群 刘燕峰 +4 位作者 李军 陈祥宝 张代军 邹齐 肖锋 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期110-117,共8页

采用树脂传递模塑(RTM)工艺制备碳纤维/环氧树脂复合材料,通过空气炮冲击实验研究树脂韧性和碳纤维类型对复合材料抗高速冲击性能的影响,并对高速冲击后的试样进行压缩性能测试,研究高速冲击损伤对复合材料剩余压缩性能的影响。结果表明... 采用树脂传递模塑(RTM)工艺制备碳纤维/环氧树脂复合材料,通过空气炮冲击实验研究树脂韧性和碳纤维类型对复合材料抗高速冲击性能的影响,并对高速冲击后的试样进行压缩性能测试,研究高速冲击损伤对复合材料剩余压缩性能的影响。结果表明:树脂的韧性可以降低复合材料遭受高速冲击时的内部损伤程度,大幅提高复合材料的抗高速冲击性能和冲击后剩余压缩性能;T700S碳纤维增强复合材料抗高速冲击性能优于T800H碳纤维增强复合材料;复合材料的破坏模式与冲击速率有关,冲击速率较低时,复合材料弹击面出现圆形凹坑,背弹面出现鼓包;冲击速率较高时,复合材料弹击面出现圆形通孔,背弹面出现沿纤维方向撕裂断口。 展开更多

关键词 树脂传递模塑 碳纤维/环氧树脂复合材料 空气炮冲击实验 抗高速冲击性能 剩余压缩性能

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炭纤维/环氧树脂复合材料层板连续激光烧蚀数值计算 被引量：10

19

作者 李雅娣 张钢锤 +2 位作者 吴平 马喜梅 平丽 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期262-265,274,共5页

应用工程软件ANSYS的参数化设计语言(APDL)编制程序,建立了复合材料瞬态温度场和烧蚀的物理数学模型,利用"杀死"单元的方法实现动边界退移的烧蚀与热传导耦合计算,从而完成了对烧蚀尺寸变化的定量描述;采用AN-SYS中处理相变... 应用工程软件ANSYS的参数化设计语言(APDL)编制程序,建立了复合材料瞬态温度场和烧蚀的物理数学模型,利用"杀死"单元的方法实现动边界退移的烧蚀与热传导耦合计算,从而完成了对烧蚀尺寸变化的定量描述;采用AN-SYS中处理相变的方法,通过定义材料随温度变化的焓来考虑潜热。考虑了纤维的烧蚀、树脂分解以及辐射和对流热损失,对炭纤维/环氧叠层复合材料在不同辐射时间下激光烧蚀的温度场和烧蚀率进行数值计算,并分析了烧蚀特性和烧蚀机理,计算结果与实验结果吻合较好,可为复合材料热载荷下的失效分析和抗激光加固技术设计提供理论基础。 展开更多

关键词 炭纤维/环氧树脂复合材料 激光 烧蚀 数值计算

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T800碳纤维复合材料低速冲击渐进损伤仿真与试验研究 被引量：10

20

作者 许良 涂宜鸣 +3 位作者 崔浩 周松 贾耀雄 边钰博 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期608-614,共7页

利用有限元软件ABAQUS建立冲击渐进损伤模型,对国产T800碳纤维/环氧树脂基复合材料的低速冲击损伤进行了数值模拟;同时对复合材料进行低速冲击试验,通过分析不同冲击能量与凹坑深度和损伤形貌的关系研究了层合板的冲击损伤特性.结果表明... 利用有限元软件ABAQUS建立冲击渐进损伤模型,对国产T800碳纤维/环氧树脂基复合材料的低速冲击损伤进行了数值模拟;同时对复合材料进行低速冲击试验,通过分析不同冲击能量与凹坑深度和损伤形貌的关系研究了层合板的冲击损伤特性.结果表明:在模拟仿真过程中,复合材料冲击时的应力分布像花生状的椭圆形,同时基体的拉伸和压缩损伤大于纤维的拉伸和压缩损伤.在试验中随着冲击能量增大,凹坑深度在35 J左右出现拐点,拐点之前凹坑深度增加缓慢,冲击表面主要是无损伤和几乎不可见的冲击损伤,内部损伤形貌近似圆形;拐点后凹坑深度急剧增加,试样内部损伤形貌逐渐趋于椭圆形,并沿45°铺层方向呈锥形扩展;在65 J时达到穿透性损伤.模拟得到的凹坑深度与试验结果吻合较好,为分析T800碳纤维/环氧树脂基复合材料层合板受低速冲击后的损伤演化和规律提供了一种有效的方法. 展开更多

关键词 T800碳纤维/环氧树脂基复合材料 ABAQUS数值模拟 低速冲击 凹坑深度 损伤形貌

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