冯古雨
,
曹海建
,
钱坤
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.06.005
借助Pro/Engineer绘图软件,建立三维浅交弯联机织复合材料及弯曲压头的结构模型,进行弯曲性能研究.借助ANSYS Workbench有限元软件,探究复合材料在5mm弯曲位移载荷作用下纤维、树脂和复合材料的应力、应变分布,并对复合材料的破坏模式进行预测.结果表明:三维浅交弯联机织复合材料在弯曲载荷的作用下,试样与上、下压头接触处最容易发生弯曲破坏;三维浅交弯联机织复合材料在承载弯曲载荷时,增强体纤维起到主要承载作用,树脂基体起次要承载作用;在5 mm的弯曲载荷作用下,复合材料的破坏模式主要是树脂的破碎.
关键词:
有限元分析
,
三维机织复合材料
,
浅交弯联
,
弯曲载荷
冯古雨
,
曹海建
,
钱坤
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.05.005
以2 400 tex的玻璃纤维为原料,在SGA598型三维织机上,采用三维浅交弯联结构制备了一种装甲车体内饰用轻质复合材料预制件.将环氧树脂E51和固化剂聚醚胺WHR-H023以质量比3:1的比例组成树脂体系,并将复合材料预制件与配制好的树脂体系以质量比为2:1、3:2、1:1、2:3、1:2的比例进行手糊复合成型,制成装甲车体内饰用轻质复合材料.借助Instron 3385H型万能材料试验机对材料的弯曲能进行测试,研究树脂含量对复合材料弯曲性能的影响;并通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料的断裂界面,研究材料的弯曲破坏机理.结果表明,三维浅交弯联复合材料具有优异的力学性能,织物与树脂的质量比为1:1时材料的弯曲强度与模量均达到最大值;材料的破坏模式主要为脆性破坏,具体表现为树脂基体的碎裂以及纤维的抽拔及断裂.
关键词:
装甲车内饰
,
浅交弯联
,
环氧树脂
,
聚醚胺
,
弯曲性能
卢雪峰
,
冯古雨
,
曹海建
,
王新月
,
钱坤
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.06.025
本文通过绘图软件PRO/E5.O构建了用于拉伸性能研究的三层浅交弯联机织复合材料的数字化结构模型.借助大型有限元分析软件ANSYS Workbench对复合材料在1mm的拉伸变形下复合材料、纤维增强体及树脂基体的拉伸应力、应变分布情况进行模拟、计算,并对1mm拉伸位移下复合材料的破坏行为和破坏机理进行分析.结果表明:复合材料承受拉伸载荷时,纤维增强体起主要承载作用,树脂基体起次要承载作用;平行于拉伸方向的纬纱比垂直于拉伸方向的经纱承受更大的载荷作用;1mm拉伸位移下,复合材料破坏行为主要为纤维拉伸变形、纤维与树脂间脱粘及树脂的破碎.
关键词:
有限元分析
,
三维机织复合材料
,
浅交弯联
,
拉伸载荷
,
破坏模式
冯古雨
,
曹海建
,
周洪涛
,
钱坤
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.02.005
以2400 tex无捻玻璃纤维粗纱为原料,在SGA598型三维织机上制备出一种三维浅交弯联机织复合材料预制体,使用硅烷偶联剂KH-570作为表面活性剂,采用涂抹、浸泡的方法对预制体进行表面处理以.改善复合材料的界面性能.以环氧树脂E51和固化剂聚醚胺WHR-H023以质量比3∶1的比例组成树脂体系,并将经过表面处理的预制体与树脂基体以质量比1∶1的比例通过手糊的方式复合成型,制得三维浅交弯联机织复合材料.分别借助傅里叶红外光谱仪、原子力显微镜、万能材料试验机、扫描电镜等仪器来测试与验证KH-570对预制体及复合材料的处理效果.结果表明,经过KH-570处理后,预制体表面粗糙度增大、比表面积增加,从而使得纤维与树脂界面结合更加紧密;复合材料的弯曲性能随着KH-570的增加而增强;复合材料主要破坏形式为纤维断裂,纤维在树脂中抽拔现象较少.
关键词:
表面处理
,
三维浅交弯联
,
玻璃纤维
,
环氧树脂
,
界面
,
弯曲性能
冯古雨
,
曹海建
,
王新月
,
钱坤
,
孙洁
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.03.004
借助绘图软件PRO/E构建出用于研究冲击性能的三层三维浅交弯联机织复合材料及冲头的结构模型,并利用有限元软件ANSYS对其力学性能进行模拟分析.分别表征复合材料中纤维、树脂基体的应力应变分布情况,并预测复合材料的冲击破坏形式.结果表明,在准静态冲击载荷的作用下,复合材料在冲头冲击的位置形成贯穿性损伤;纤维表现出较大的冲击应力,树脂基体表现出较大的冲击应变;冲击破坏模式主要为复合材料的变形引起的贯穿性破坏,包括纤维的断裂、树脂的破碎及纤维与树脂间的脱粘.
关键词:
有限元分析
,
三维机织复合材料
,
浅交弯联
,
准静态冲击
