董慧民
,
安学锋
,
益小苏
,
闫丽
,
苏正涛
,
包建文
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.015
综述了连续纤维增强聚合物基复合材料的低速冲击响应研究进展.讨论了测试方法及相关影响参数,例如冲头的形状、冲击速率对复合材料冲击的影响;介绍了冲击损伤的类型,进一步描述了层压板结构参数(如层合板厚度,铺层和缝纫)、复合材料组分材料性能(如纤维,树脂和纤维/树脂界面)以及预应力、环境条件等的影响;提出了纤维增强聚合物基复合材料冲击响应研究今后的发展方向.
关键词:
复合材料
,
纤维增强聚合物
,
冲击损伤
,
动态冲击
,
失效模式
蔡建丽
,
余欢
,
王云英
,
闫丽
,
安学锋
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.03.022
研究了两种芯材高度的泡沫夹层结构复合材料在准静态压痕力下的损伤过程与形式,通过控制压头位移得到位移与接触力的关系曲线以及不同位移下的损伤形貌,比较了两种芯材的损伤过程.结果表明:损伤过程为泡沫塌陷、泡沫芯材出现裂纹、夹层板上蒙皮分层和芯材与下蒙皮脱粘;损伤形式为:厚芯材时裂纹与泡沫厚度方向成±45.,薄芯材时裂纹与泡沫厚度方向成90°.
关键词:
准静态压痕
,
损伤过程
,
损伤形式
,
C扫描
,
泡沫夹层结构复合材料
闫丽
,
安学锋
,
蔡建丽
,
张代军
,
益小苏
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.3.014
通过对低速冲击试验和准静态压痕试验进行对比,获得了冲击能量(准静态压痕力)与层压板损伤面积、损伤宽度和凹坑深度的三组对应关系.分析表明,损伤面积、损伤宽度和凹坑深度均可作为损伤参数来建立低速冲击和准静态压痕损伤的等效性.当冲击能量或准静态压痕力达到一定值后,三组对应关系曲线上出现拐点,两类试验的拐点相差很小,且两类试验的变化趋势相同,初步说明了用准静态压痕试验替代低速冲击试验是可行的,同时在较低冲击能量(拐点值之前)下准静态压痕力近似等于相对应的冲击能量下冲击过程的最大接触力.对两类试验过程进行分析,准静态压痕试验的初始分层载荷较冲击试验稍低,但两类试验过程中载荷的变化趋势相同,进一步说明了低速冲击试验和准静态压痕试验损伤的等效性.
关键词:
复合材料层压板
,
低速冲击
,
准静态压痕
,
损伤面积
,
损伤宽度
,
凹坑深度
,
等效性
闫丽
,
蔡建丽
,
崔海超
,
安学锋
,
益小苏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.034
对T700/6421复合材料层压板进行铜离子注入,改变其表面性能,使得低速冲击损伤表面目视勉强可检(BVID).用TEM观察离子注入深度、形貌及分布情况,对离子注入前后的复合材料进行了显微硬度的测定,并进行了落锤冲击试验,结果表明:离子注入后的复合材料显微硬度明显增加,受低速冲击后,表面更容易出现深凹坑,表面目视可检损伤更容易实现,冲击后压缩强度增加,从冲击过程的动态力学响应特性可以得知,离子注入后的复合材料受冲击时分层起始载荷有所提高,最大接触力也有相应增加.
关键词:
复合材料
,
铜离子注入
,
低速冲击损伤
,
BVID
谢宗蕻
,
张磊
,
苏霓
,
马宏毅
,
闫丽
,
崔海涛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.01.010
采用准静态压入(Quasi-Static Indentation, QSI)实验方法对"离位"增韧复合材料层合板和未增韧层合板进行了实验研究.分析了QSI实验中层合板的损伤破坏过程,并对两类层合板的实验结果进行了对比分析.结果表明:"离位"增韧技术能够有效提升复合材料层合板的低速冲击损伤阻抗性能;准静态压入实验中,接触力-压头位移曲线上第1个接触力突降点并不对应于分层损伤的起始点;"离位"增韧层合板的增韧层能够有效延缓层间分层的出现及扩展,但当载荷接近最大接触力时,"离位"增韧层合板内部的分层损伤面积会比未增韧层合板分层损伤面积更大;当层合板发生穿透破坏时,"离位"增韧层合板试件的背部穿透损伤区域较集中,而未增韧层合板背面出现了狭长的纤维劈裂区.
关键词:
离位增韧
,
层合板
,
损伤阻抗
,
准静态压入实验
闫丽
,
安学锋
,
董慧民
,
张晨乾
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.04.006
基于“离位”增韧技术,将“离位”增韧剂聚醚砜(PES)均匀地附载在碳纤维织物上,采用RTM工艺制备了Cf/BMI复合材料(U3160/6421),通过低速冲击、DMA、SEM和基本力学性能测试分析,研究了PES对U3160/6421复合材料性能的影响.结果表明,采用PES附载的ES-Fabric织物制备的复合材料具有良好的增韧效果,其CAI值提高了85％.由于PES的加入,在复合材料层间出现了PES和树脂BMI6421的相反转结构,改善了复合材料的损伤阻抗,提高了复合材料的损伤容限,并且“离位”层间增韧对复合材料的力学性能影响不大.
关键词:
聚醚砜
,
“离位”增韧
,
BMI树脂基复合材料
,
低速冲击损伤
,
力学性能
董慧民
,
益小苏
,
安学锋
,
张晨乾
,
闫丽
,
邓华
复合材料学报
综述了纤维增强热固性聚合物基复合材料(PMC)层间增韧的最新研究进展.热固性复合材料由于基体树脂高的交联密度而呈脆性,表现出低的冲击损伤阻抗和损伤容限特征.柔性聚合物层间增韧是改善聚合物基复合材料层间断裂韧性和抗冲击性的有效手段,且不会降低热固性树脂的热性能和高模量.目前有3种层间增韧方法:颗粒增韧、聚合物纤维增韧和薄膜增韧.讨论了3种方法的概念、实施方案、增韧机理及研究成果.最后重点阐述了创新性的复合材料“离位”增韧思想,介绍了具有全部自主知识产权的“离位”复合材料高性能化技术体系,包括预浸料和液态成型两大复合材料产品系列.
关键词:
聚合物基复合材料
,
层间增韧
,
聚合物颗粒
,
聚合物纤维
,
聚合物薄膜
,
离位增韧
,
液态成型
,
预浸料
郭明辉
,
赵西平
,
闫丽
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.03.026
采用连续加热和间歇加热(间歇2h和间歇6h)方式对小径木锯材进行常规干燥,研究了干燥过程中小径木的表层应力(全应力和残余应力)发生、发展变化规律.结果表明,随着试材的含水率降低,其表层全应力最初表现为拉应力,拉应力增大到最大值后,逐渐减小直至消失,然后转变为压应力,压应力达到最大值后,逐渐减小直到干燥结束;残余应力是先逐渐增大,达到最大后又减小;3种加热方式下,试材表层应力的变化趋势基本一致,但是试材的表层应力间歇加热的明显小于连续加热的,间歇6h试材的表层应力最小;同一含水率水平下,表层应力弦切板的比径切板大.
关键词:
小径木
,
锯材
,
常规干燥
,
表层应力
,
加热方式
陈斌
,
彭向和
,
孙士涛
,
季金苟
,
陈松
稀有金属材料与工程
对丽文哈贝壳的微结构进行了扫描电镜(SEM)观察,观察显示它是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料,其中无机霰石层平行于贝壳表面整齐排列.观察也显示这些霰石层是由长而薄的霰石片所组成,不同霰石层中的霰石片具有不同的方向,构成螺旋等铺层形式.更仔细的观察显示每一霰石片又是由长而细的霰石纤维所组成,最细的霰石纤维具有纳米的尺度.根据在贝壳中观察到的螺旋结构,进行了螺旋结构和平行结构最大拔出力的比较实验研究,结果显示螺旋结构的最大拔出力大于平行结构的最大拔出力,它使贝壳具有高的强韧性.研究结果对高性能仿生陶瓷复合材料设计提供了有益指导.
关键词:
丽文哈贝壳
,
生物陶瓷复合材料
,
螺旋微结构
,
最大拔出力
