郭明恩
,
孙祖莉
,
边文凤
,
宋小然
,
栾桂卿
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.10.012
以舰船构件为对象,通过玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料的真空导入成型实验,研究了真空度、树脂温度参数对制件孔隙含量的影响规律.结果表明:真空度大小对孔隙率含量有显著影响,当真空度为80～90kPa时孔隙含量较低；低于20℃时,温度对孔隙含量有明显的影响,温度高于20℃时孔隙含量变化不大；沿树脂流动方向,试件孔隙含量由低到高变化；沿试件从上到下的厚度方向,孔隙含量也呈由低到高增加的趋势.
关键词:
玻璃纤维/乙烯基树脂
,
VARI
,
工艺参数
,
孔隙含量
边文凤
,
朱福宝
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2000.03.027
为研究复合材料壳体的某些随机性,本文考虑了复合材料壳体的层角、层厚和材料常数的随机性.针对这一具体情况,对应力-应变阵、刚阵和位移矢量等进行了台劳展开,取其二次近似式,应用二次摄动法,求出响应的确定解、一次感度和二次感度,然后由统计理论及可靠性理论,求出响应的期望、方差、变异系数和可靠度等.以实现复合材料壳体的概率有限元分析.
关键词:
概率有限元
,
复合材料
,
层合板壳
,
可靠性
钟云娇
,
边文凤
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160418.026
将碳纤维视为由微晶和无定型碳所构成的二相复合材料,以Mori-Tanaka方法研究了碳纤维微观结构对弹性模量的影响.对四种高模碳纤维M35JB、M40JB、M46JB及M55JB的微观量进行了测量.微晶的长细比由XRD实验测得,碳纤维石墨化程度由拉曼光谱分析得到.影响碳纤维弹性模量的因素包括:微晶的长细比、体积分数及取向度.通过计算细观力学模型得到了四种高模碳纤维的微晶体积分数.研究发现:碳纤维石墨化程度越高,微晶体积分数越大.碳纤维弹性模量随着微晶取向度、体积分数和长细比的增加而增加,且对这三种因素做了比较,微晶取向度和体积分数对弹性模量的影响高于微晶长细比对弹性模量的影响,只有当微晶取向度接近100%时,其对弹性模量的影响才有可能被微晶长细比超越.微晶取向度和体积分数增加的最初阶段,取向度对弹性模量的影响较大,随着两影响因素的增加,取向度对弹性模量的影响最终被体积分数超越.
关键词:
碳纤维
,
Mori-Tanaka方法
,
弹性模量
,
细观力学
,
复合材料
边文凤
,
贾宝贤
,
杜善义
复合材料学报
具有伪弹性合金内衬的纤维缠绕复合材料压力容器的承载能力很大程度上取决于内衬的伪弹性特性,合理地设计合金的伪弹性范围,可使容器具有最佳的承载能力.根据伪弹性合金的相变理论和复合材料弹性力学,并结合强度理论,给出了具有伪弹性合金内衬的复合材料压力容器的强度分析方法以及承载能力的确定方法.研究结果表明:伪弹性合金内衬改变了复合材料压力容器的受力状态,将铝合金的内衬主宰变成了外壳主宰,使复合材料的功能可以得到更充分地发挥;同时可以确保内衬工作在线弹性范围内,卸载时也不会发生受压屈曲现象.所以,具有伪弹性合金内衬的复合材料压力容器能够增加极限承载能力,延长内衬的工作寿命.
关键词:
复合材料
,
压力容器
,
伪弹性合金
,
相变理论
,
承载能力
边文凤
,
李书乡
,
刘清田
复合材料学报
提出了碳纤维为复合结构的观点。根据复合材料力学性能的细观力学分析理论及连续纤维增强的单层板理论，结合碳纤维的微观结构特点，研究了碳纤维实际弹性常数与结晶度、微纤维取向、孔隙状态等的关系，得到了分析方法和计算方法，找出了影响弹性常数的主要因素，给出了理论分析方法和确定的计算公式。理论计算值与实验结果具有良好的一致性。揭示出孔隙密度、微纤维尺寸、微纤维取向、结晶度等对碳纤维弹性常数的决定关系，为碳纤维生产工艺的改进提供了理论依据。
关键词:
碳纤维
,
微纤
,
弹性常数
,
复合材料
,
细观力学
,
微观复合法
边文凤
,
金平
,
杜善义
复合材料学报
依据不可逆热力学理论，未引入任何附加假设，建立了湿热弹性各向异性损伤复合材料的一般理论。应用建立损伤本构方程的本构泛函展开法，推导出湿热弹性损伤材料全部本构方程的一般形式，其中包括比自由能密度表达式、应力-应变关系、熵密度方程、损伤应变能释放率表达式、吸湿对偶力表达式、湿-热-固-损伤耦合的热传导方程和损伤演化方程。研究表明，在本构方程中含有若干损伤效应函数，表征损伤对材料宏观力学性能与湿、热性能的影响，其具体形式可由细观力学解确定，从而使连续损伤力学与细观损伤力学有机结合在一起。最后，从细观力学与实验观测两个角度，举例说明损伤效应函数与系数张量的确定方法，为分析变温变湿环境下复合材料的损伤问题提供重要的理论依据。
关键词:
连续损伤力学
,
不可逆热力学
,
本构方程
,
湿-热-固-损伤耦合
,
张量
