李慧剑
,
刘泽良
,
余为
,
梁希
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.07.025
以环氧树脂填充泡沫铝.制备了具有一定结构性能及电磁屏蔽功能的结构和功能一体化复合材料试件,泡沫铝的孔径设计为1.0 mm和2.0 mm,厚度为5.0mm、10.0 mm和15.0 mm.通过法兰同轴测试法,分别测试了这6组试件的电磁屏蔽效能,研究发现:泡沫铝厚度一定,频率为10～300 MHz时,随着孔径的增大屏蔽效能增强;频率为300 MHz～1.5 GHz时,孔径对屏蔽效能的影响不明显.泡沫铝孔径一定,频率为10～300 MHz时,随着厚度的增大屏蔽效能增强;频率为300 MHz～1.5 GHz时,厚度对屏蔽效能影响不大.同时,通过拉伸和弯曲实验测试了复合材料中泡沫铝孔径不同的试件的强度和弹性模量等力学性能.结果表明,泡沫铝孔径小的复合材料的抗拉和抗弯性能比孔径大的更好.
关键词:
泡沫铝
,
复合材料
,
电磁屏蔽
,
力学性能
辛亚军
,
肖博
,
程树良
,
李慧剑
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2016.178
对一种开孔泡沫铝-环氧树脂复合夹芯板进行了准静态局部压缩试验,研究了其破坏形态和典型荷载-位移曲线,并与传统蒙皮夹芯板进行了对比,分析了不同复合层厚度、不同压头类型和不同边界条件对局压刚度、极限承载力及吸能量等主要性能参数的影响.结果表明开孔泡沫铝/环氧树脂复合夹芯板在局部压力作用下表现了较好的整体性、稳定性和吸能性能,其典型荷载-位移曲线经历四个阶段:弹性阶段、局部损伤阶段、整体损伤阶段和冲切破坏阶段.泡沫铝-环氧树脂复合层能显著提高夹芯板力学性能,且随厚度增加有增强趋势,球柱形压头作用下的破坏形态和力学性能与圆柱形压头和方形压头有明显区别,简支边界条件下力学性能比固支时明显降低.与传统夹芯板相比,这种夹芯板的刚度、强度、吸能量和整体性都有较大提高.
关键词:
复合材料
,
夹芯板
,
泡沫铝-环氧树脂
,
复合夹芯板
,
局压
余为
,
李慧剑
,
何长军
,
梁希
,
贾英国
复合材料学报
对不同填充质量比的改性空心玻璃微珠(HGB)/环氧树脂复合材料进行了拉伸、压缩准静态实验.研究了改性空心玻璃微珠不同填充量对复合材料密度、弹性模量、拉伸强度和压缩强度的影响,并分析其应力松弛.实验发现,材料的各项数据随填充比增加均有所降低.空心玻璃微珠的填入使材料表现出脆性破坏,但破坏前有较大的变形,破坏后回弹率大,说明玻璃微珠的填充增强了材料的弹性.HGB/环氧树脂复合材料具有明显的应力松弛现象,且填充比越高,应力松弛速率越大,可见HGB/环氧树脂复合材料具有明显的黏弹性.
关键词:
空心玻璃微珠
,
复合材料
,
力学性能
,
黏弹性
余为
,
李慧剑
,
赵钊
,
梁希
复合材料学报
通过一系列准静态压缩实验研究了纯泡沫铝、纯环氧树脂及三种不同体积分数的空心玻璃微珠（HGB）泡沫铝-环氧树脂互穿相复合材料（IPC）等五种材料压缩的变形过程和破坏形貌,分析了其破坏机制,并对三种IPC进行了应力松弛实验。通过绘制应力-应变曲线,分析了其变化规律,得出了有效弹性模量、屈服极限等力学性能及能量吸收特性。结果表明：三种IPC的有效弹性模量、屈服极限及比强度、比刚度均较纯泡沫铝有较大的提高,泡沫铝-环氧树脂的单位体积吸能率最大,且吸能率随空心玻璃微珠体积分数的增加而减小。泡沫铝-环氧树脂IPC有效弹性模量的预测结果与实验值较为符合。应力松弛率随空心玻璃微珠体积分数增加而增大。
关键词:
互穿相复合材料(IPC)
,
压缩实验
,
力学性能
,
能量吸收
,
应力松弛
梁希
,
李慧剑
,
余为
,
姜鑫
复合材料学报
利用RSA (random sequential adsorption)方法生成了含不同体积分数和不同壁厚的空心玻璃微珠(HGMs)填充树脂(HGMs/树脂)复合材料代表体元模型,用有限元软件ANSYS计算了该材料的热膨胀性能,得到了材料热膨胀系数与HGMs体积分数和壁厚的变化关系以及温度变化产生的应力场和位移场分布情况.分别对HGMs/树脂热膨胀系数与HGMs体积分数和壁厚变化曲线进行线性拟合和指数函数拟合,分析了HGMs体积分数和壁厚对HGMs/树脂热膨胀系数的灵敏度.结果发现,HGMs体积分数与壁厚的增大都会降低HGMs/树脂的热膨胀系数；填充体积分数对材料热膨胀系数的灵敏度大于壁厚的灵敏度.
关键词:
颗粒填充
,
复合泡沫
,
热膨胀系数
,
代表体元
,
灵敏度
余为
,
李慧剑
,
梁希
,
王美芬
复合材料学报
制备了空心玻璃微珠(HGM)/环氧树脂复合泡沫材料、泡沫铝-HGM/环氧树脂两类环氧树脂基复合材料,测量了其在北方室内环境中自然老化前后的密度.通过一系列准静态压缩实验研究了HGM/环氧树脂和泡沫铝-HGM/环氧树脂两类复合材料的有效弹性模量、屈服极限等力学性能,分析了其破坏形貌与材料结构的关系及力学性能改变的原因.研究表明:环氧树脂老化后屈服极限有所降低,但HGM/环氧树脂复合泡沫材料的力学性能随着HGM填充量的增加呈先增加后降低的趋势.泡沫铝/环氧树脂复合材料老化后的力学性能出现明显降低,但添加HGM体积比高于20％的泡沫铝-HGM/环氧树脂复合材料的力学性能则有所增加.
关键词:
环氧树脂
,
复合泡沫材料
,
泡沫铝
,
自然老化
,
力学性能
李慧剑
,
张亚楠
,
梁希
,
余为
,
杨雅斌
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151210.001
针对玻璃微珠/环氧树脂构成的胶结型颗粒复合材料提出了刚架-弹簧-阻尼模型。考虑到环氧树脂基体的阻尼特性，通过动态热机械分析，得到常温低频下环氧树脂的损耗因子，并应用于刚架-弹簧-阻尼模型。采用有限单元分析方法进行数值仿真分析，得到了玻璃微珠/环氧树脂胶结型复合材料损耗因子随玻璃微珠粒径增大的变化规律。结果表明：随着玻璃微珠粒径的增大，颗粒复合材料的刚架-弹簧-阻尼模型单元计算的损耗因子会逐渐增大，且切向损耗因子要比轴向的大；对整体材料而言，刚架-弹簧-阻尼有限元模型计算的损耗因子也会逐渐增大，其中，按照平面正四边形网格模型计算得到的损耗因子要大于平面正六边形网格模型，即颗粒复合材料的孔隙率越大，材料的损耗因子越大。仿真分析结果与实际材料的阻尼变化规律相符，这种模型是可靠的。
关键词:
颗粒复合材料
,
胶结型
,
损耗因子
,
刚架-弹簧-阻尼
,
网格模型
