张前锦
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阳玉球
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鱼住忠司
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马岩
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滨田泰以
玻璃钢/复合材料
采用碳纤维增强复合材料管件代替传统的金属材质的吸能盒,实现了在提高能量吸收能力的同时减轻车身重量.管件的增强体分别是经过缝纫增强的碳纤维编织物和未经过缝纫增强的碳纤维编织物,选用环氧树脂作为基体材料运用真空辅助成型工艺完成整个管件的制作.对有无缝纫增强形式对碳纤维编织物增强复合材料管件物能量吸收能力的影响展开研究.研究结果表明,经过缝纫增强的碳纤维编织管件能够明显提高管件的能量吸收能力,经过缝纫增强的管件的比能量吸收值比未经缝纫增强的高出16％.为了研究管件的能量吸收机理,对测试后的管件进行了树脂包埋、抛光和观察,观察后发现经过缝纫编织的管件物的中央裂纹受到了缝纫结构的限制,使得中央裂纹不易扩展,能量吸收性能得到明显的提高.
关键词:
复合材料管件
,
能量吸收
,
缝纫增强
,
编织
马岩
,
阳玉球
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140425.001
圆形截面复合材料管件物的能量吸收性能比方形截面管件物更加优越,但具有平整表面的方形管件物更容易与其他部件相装配,即方管在实际运用中更具优势.结合圆形与方形管件物的各自优势,以碳纤维为增强体,环氧树脂为基体,利用编织成型方法以及真空辅助树脂传递成型技术制备出编织角度为15°和60°的3类复合材料圆-方形管件物,编号为T15-15、T5-60及T60-60.通过准静态压缩实验研究了3类管件物的能量吸收性能,发现通过合理的编织角设计,可以利用周向纤维限制轴向中央裂纹的扩展,使复合材料内部更多的纤维发生断裂,从而提高纤维增强复合材料管件物的能量吸收性能.最终制备了集高能量吸收性能与易装配性于一身的圆-方异形截面复合材料管件物.
关键词:
能量吸收
,
复合材料
,
异形管
,
编织
,
压缩
