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文章速递T700纤维缠绕发动机壳体力学性能分析及优化设计 认领
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作者 王伟 常新 +2 位作者 张有宏 胡宽 王春文 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第7期2962-2966,共5页
利用网格理论计算纤维缠绕固体火箭发动机壳体的基本尺寸,建立有限元模型,施加边界条件,在壳体承受内压的情况下,分析应力应变结果云图,研究容易发生失效的部位;采用有限元优化设计软件中尺寸优化的方法,在满足使用设计和使用需求的前提... 利用网格理论计算纤维缠绕固体火箭发动机壳体的基本尺寸,建立有限元模型,施加边界条件,在壳体承受内压的情况下,分析应力应变结果云图,研究容易发生失效的部位;采用有限元优化设计软件中尺寸优化的方法,在满足使用设计和使用需求的前提下,对纤维缠绕壳体进行质量优化,分析优化后的结果,研究单层厚度的变化,并对优化后的结果进行强度校核。结果表明:优化后的纤维缠绕壳体质量减轻12.09%,强度校核的结果满足设计使用需求,优化方法设计安全合理,为纤维缠绕发动机壳体的优化设计提供理论基础。 展开更多
关键词 纤维缠绕壳体 力学性能 质量优化 强度校核
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不同状态HTPB推进剂动态冲击损伤研究 认领
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作者 陈向东 常新 +2 位作者 赖建伟 岳春国 张有宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1649-1659,共11页
针对HTPB推进剂长期服役中面临动态冲击的风险,以未老化、热老化和湿热老化三种不同状态HTPB推进剂为研究对象,研究动态冲击条件下HTPB推进剂损伤情况,采用细观检测设备(SEM,CT),以分形维数相结合的方式,定性和定量分析了损伤情况。研... 针对HTPB推进剂长期服役中面临动态冲击的风险,以未老化、热老化和湿热老化三种不同状态HTPB推进剂为研究对象,研究动态冲击条件下HTPB推进剂损伤情况,采用细观检测设备(SEM,CT),以分形维数相结合的方式,定性和定量分析了损伤情况。研究结果表明,未老化和热老化HTPB推进剂动态冲击后,内部的损伤主要表现为颗粒穿晶断裂和破裂、基体与颗粒的界面损伤、基体撕裂、孔隙率增大等,经分析表明冲击时应力集中区易于在AP颗粒内部和颗粒/基体界面产生。而湿热老化HTPB推进剂在动态损伤后,表现为基体与颗粒的界面"脱湿"、基体撕裂和少量的颗粒断裂,冲击时应力集中区主要在颗粒/基体界面产生。采用分形维数对冲击后的损伤情况进行定量表达,损伤情况的严重程度由高到低依次是热老化、未老化和湿热老化,温度越低应变率越高,损伤越严重,同等实验条件下湿热老化的分形维数比未老化的情况减小了0.13%~4.82%,而热老化后的分形维数比未老化的情况提高了11.8%~15.0%。 展开更多
关键词 固体推进剂 界面 动态冲击 损伤 老化
基于“理论引领、应用并行、案例示范”理念的有限元方法教学改革与实践 认领 被引量:2
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作者 张有宏 常新 +3 位作者 张青 岳春国 王春文 王伟 《教育教学论坛》 2020年第6期127-128,共2页
有限元方法是航空宇航科学与技术学科的一门非常重要的专业基础课,掌握有限元基础理论并能灵活应用可为后续开展相关科研活动奠定坚实的基础。文章以全面提升学生有限元知识应用和创新能力为出发点,通过十余年的探索实践,建立了基于“... 有限元方法是航空宇航科学与技术学科的一门非常重要的专业基础课,掌握有限元基础理论并能灵活应用可为后续开展相关科研活动奠定坚实的基础。文章以全面提升学生有限元知识应用和创新能力为出发点,通过十余年的探索实践,建立了基于“理论引领、应用并行、案例示范”的教学理念,使学生懂理论、会应用、能创新,从而进一步提升研究生专业基础课教学质量,为学生创新能力培养打下良好基础。 展开更多
关键词 有限元 教学改革 创新能力
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基于粒子群算法的层合板铺层角度分析 认领
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作者 王伟 常新 +1 位作者 张有宏 朱颖 《航空计算技术》 2020年第1期49-52,共4页
利用COMSOL有限元软件对承受轴向载荷作用下的层合板进行结构强度和安全系数分析,研究在层合板一侧承受轴向载荷时,在不同铺层角度下的层合板,最容易发生断裂失效的铺层角度。采用粒子群算法对最容易发生失效的铺层角度进行验证,结合层... 利用COMSOL有限元软件对承受轴向载荷作用下的层合板进行结构强度和安全系数分析,研究在层合板一侧承受轴向载荷时,在不同铺层角度下的层合板,最容易发生断裂失效的铺层角度。采用粒子群算法对最容易发生失效的铺层角度进行验证,结合层合板理论,进行层合板所受轴向拉应力的研究。结果表明:层合板铺层角度与层合板一侧承受轴向载荷的夹角为90°时,层合板所受轴向拉应力最大,容易发生断裂而导致整个层合板失效,采用粒子群算法分析最容易发生失效的层合板铺层角度与COMSOL仿真结果具有良好的一致性。 展开更多
关键词 有限元 粒子群算法 层合板 铺层角度
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先进树脂基复合材料微波固化过程数值模拟 认领 被引量:1
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作者 张翔 常新 +2 位作者 张有宏 岳春国 张青 《空军工程大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2019年第2期105-111,共7页
在深入分析玻璃纤维/环氧树脂复合材料微波固化过程的基础上,结合电磁学、传热学及固化动力学理论,建立了一个含有2项内热源的电磁场温度场固化度场耦合模型,基于该多物理场耦合模型,对玻璃纤维/环氧树脂复合材料NOL环的微波固化过程进... 在深入分析玻璃纤维/环氧树脂复合材料微波固化过程的基础上,结合电磁学、传热学及固化动力学理论,建立了一个含有2项内热源的电磁场温度场固化度场耦合模型,基于该多物理场耦合模型,对玻璃纤维/环氧树脂复合材料NOL环的微波固化过程进行了仿真模拟,将仿真结果与传统热固化过程进行了对比研究,得到结论为:微波固化方式较传统热固化方式缩短了复合材料达到既定固化温度的时间,降低了复合材料NOL环内部的固化度分布梯度,有效改善了固化均匀性。复合材料微波固化过程数值模拟的实现,为微波固化技术的研究提供了一种可行的方法途径。 展开更多
关键词 复合材料 微波固化 多物理场耦合 固化度 数值模拟
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一种新型微波固化炉电场均匀性仿真分析 认领
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作者 张翔 常新 +1 位作者 张有宏 陈向东 《计算机仿真》 北大核心 2019年第9期272-276,共5页
针对家用微波炉腔体内部电场分布均匀性差,难以保证微波固化试验结果准确度和可信度的问题,设计了一种正十边形微波固化炉,利用有限元法模拟了水在炉内的微波加热过程,分析了玻璃盘转速和高度对微波固化炉腔体内电场分布均匀性的影响。... 针对家用微波炉腔体内部电场分布均匀性差,难以保证微波固化试验结果准确度和可信度的问题,设计了一种正十边形微波固化炉,利用有限元法模拟了水在炉内的微波加热过程,分析了玻璃盘转速和高度对微波固化炉腔体内电场分布均匀性的影响。结果表明,增大转速能较好地提升温度均匀性,而不同高度的电场均匀性波动较大。通过比较不同状态下水的温度变异系数(COV)和加热效率,获得了合适的转速与高度,较好地实现了腔体内电场的均匀分布。 展开更多
关键词 微波固化 均匀性 变异系数 加热效率 数值仿真
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地质导向钻井技术在深层煤层气井中的应用 认领
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作者 岳洁 常新 高攀明 《化工管理》 2019年第10期106-107,111共3页
我国煤层气资源丰富,煤层气的开发不仅可以调整能源结构,还可以从根本上防止煤矿瓦斯事故。目前,韩城区块已成为重要开发区。韩城区块的开发大多限于浅层,且单井产量不理想,还有大量深层煤层气有待开发。为实现这一目的,需要开发深部煤... 我国煤层气资源丰富,煤层气的开发不仅可以调整能源结构,还可以从根本上防止煤矿瓦斯事故。目前,韩城区块已成为重要开发区。韩城区块的开发大多限于浅层,且单井产量不理想,还有大量深层煤层气有待开发。为实现这一目的,需要开发深部煤层气。水平井可以提高煤层开发率,实现增产目标。提高水平井钻遇率需要通过精确的地质导向钻井技术。深层煤层气水平井的钻井工艺、地质导向技术在韩城区块内取得了良好的应用效果,为进一步规模开发奠定了基础。 展开更多
关键词 深层 煤层气 水平井 地质导向
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基于应力-强度模型某包装箱结构强度分析 认领 被引量:1
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作者 王伟 常新 张有宏 《装备制造技术》 2019年第10期27-30,61共5页
产品在运输过程中,其包装箱需要承受产品的自重和冲击过载,包装箱的强度直接影响产品的可靠性及安全性问题。根据包装箱体在吊装、运输等环境下的工况,对某包装箱进行了强度校核。首先根据包装箱体结构的特点和易发生疲劳的强度区域,对... 产品在运输过程中,其包装箱需要承受产品的自重和冲击过载,包装箱的强度直接影响产品的可靠性及安全性问题。根据包装箱体在吊装、运输等环境下的工况,对某包装箱进行了强度校核。首先根据包装箱体结构的特点和易发生疲劳的强度区域,对模型进行合理简化,再利用有限元软件COMSOL对包装箱的结构强度进行计算分析,并根据计算结果评估包装箱的结构强度。结果表明:包装箱在吊装、海运等工况下,强度满足使用要求,包装箱的结构是安全的。 展开更多
关键词 运输 包装箱 结构强度 有限元 多种工况
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碳纤维/环氧树脂复合材料微波固化试验 认领 被引量:3
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作者 张青 常新 +2 位作者 张有宏 马仁利 张翔 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期58-62,共5页
采用微波固化技术,对碳纤维/环氧树脂复合材料NOL环试样进行固化试验研究。通过开展力学性能测试、电镜扫描及CT扫描,对比分析了热固化与微波固化试样宏观力学性能及微细观形态。结果表明:微波固化与热固化的固化机理不同,微波固化提高... 采用微波固化技术,对碳纤维/环氧树脂复合材料NOL环试样进行固化试验研究。通过开展力学性能测试、电镜扫描及CT扫描,对比分析了热固化与微波固化试样宏观力学性能及微细观形态。结果表明:微波固化与热固化的固化机理不同,微波固化提高了固化反应速率,固化周期缩短了57%;微波固化试样的拉伸强度和层间剪切强度与热固化试样基本相当,但微波固化试样力学性能离散系数更小,碳纤维表面有更多的树脂基体粘附,这是由于微波固化的选择性加热造成的;微波固化试样孔隙率为0.78%~1.05%,稍低于热固化试样。 展开更多
关键词 微波固化 碳纤维 复合材料 孔隙率
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缠绕复合材料壳体低速冲击后剩余强度影响因素分析 认领
10
作者 刘万雷 常新 +2 位作者 张晓军 胡宽 张有宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期404-410,共7页
为探索不同因素对缠绕复合材料壳体低速冲击后剩余强度的影响规律,开展了不同冲击能量、不同冲击部位下壳体的低速落锤试验和水压爆破试验,采用改进的Hashin准则和牵引分离准则模拟复合材料层内和层间损伤,建立了壳体冲击后剩余强度有... 为探索不同因素对缠绕复合材料壳体低速冲击后剩余强度的影响规律,开展了不同冲击能量、不同冲击部位下壳体的低速落锤试验和水压爆破试验,采用改进的Hashin准则和牵引分离准则模拟复合材料层内和层间损伤,建立了壳体冲击后剩余强度有限元模型,实现了冲击后剩余强度的一体化仿真分析。利用该模型计算得到的缠绕复合材料壳体低速冲击后剩余强度与试验结果一致性较好。最后研究了冲击部位、初始内压、冲头尺寸等因素对壳体冲击后剩余强度的影响规律。研究结果表明:封头赤道圆处为壳体的最薄弱冲击部位,冲击能量为25J时壳体剩余强度降低了约60%;壳体冲击后剩余强度随内压增加而增大,但当内压大于16MPa时,壳体冲击后剩余强度随内压增大而迅速降低;冲头直径在8-16mm变化时,壳体冲击后剩余强度随着冲头直径的减小而降低。 展开更多
关键词 缠绕复合材料壳体 低速冲击 剩余强度 冲击部位 初始内压 冲头尺寸
基于光纤传感器的SRM界面黏接应力监测 认领 被引量:3
11
作者 张磊 常新 +1 位作者 张有宏 刘万雷 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2500-2507,共8页
界面黏接应力是SRM(固体火箭发动机)药柱结构完整性重要方面,也是健康监测的重要参数。为实现对黏接应力实时在线监测,设计了一种聚合物封装的FBG(光纤布拉格光栅)传感器,将其埋入HTPB(hydroxyl-terminated polybutadiene)推进剂... 界面黏接应力是SRM(固体火箭发动机)药柱结构完整性重要方面,也是健康监测的重要参数。为实现对黏接应力实时在线监测,设计了一种聚合物封装的FBG(光纤布拉格光栅)传感器,将其埋入HTPB(hydroxyl-terminated polybutadiene)推进剂/衬层界面黏接试件中。通过对试件在受到拉应力作用下FBG传感器反射光谱的模拟和应力响应测试试验研究了FBG传感器对应力响应规律。结果表明:FBG传感器中心波长随着试件的拉应力增大而减小,线性度较好,且传感器具有较高的灵敏度和稳定性。试件黏接性能测试试验中,FBG传感器性能保持完好,黏接试件强度满足技术指标,验证了传感器封装和埋入方式的可行性。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 健康监测 光纤布拉格光栅(FBG)传感器 黏接界面 黏接应力
炭纤维复合材料微波固化技术研究进展 认领 被引量:2
12
作者 张青 常新 +3 位作者 张有宏 岳春国 张磊 陈向东 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期627-635,共9页
综述了近年来微波固化技术的发展和研究情况。对微波固化机理研究现状进行了总结,探讨了微波固化过程对炭纤维复合材料玻璃化转变温度、界面结合性能、力学性能、产物孔隙率等方面的影响。目前,微波固化过程是否存在“非致热效应”仍... 综述了近年来微波固化技术的发展和研究情况。对微波固化机理研究现状进行了总结,探讨了微波固化过程对炭纤维复合材料玻璃化转变温度、界面结合性能、力学性能、产物孔隙率等方面的影响。目前,微波固化过程是否存在“非致热效应”仍有很大的争论。微波固化过程可以提高复合材料玻璃化转变温度,改善炭纤维与树脂基体界面结合性能,然而,微波固化产物中孔隙的存在将严重影响材料力学性能。为改善固化产物质量,首先应当避免炭纤维复合材料微波固化过程中的“打火现象”,其次,保证微波固化过程温度分布均匀,并改进固化工艺。微波固化技术具有很大的发展前景,随着炭纤维复合材料制造呈现模块化、一体化成型趋势,能够固化质量可靠、结构复杂、形状复杂的大型构件是微波固化技术的发展方向。 展开更多
关键词 微波固化 炭纤维 复合材料 微波固化装置
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基于数字图像相关法的复合材料结构失效分析 认领 被引量:2
13
作者 王朝 常新 +2 位作者 张有宏 张磊 陈向东 《固体火箭技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期614-619,共6页
针对纤维增强复合材料失效机理复杂的问题,采用数字图像相关法对拉伸试验中的复合材料表面位移进行数字化处理,建立了基于Hashin改进准则的结构模型,对比试验和仿真结果,分析试件的失效过程和机理。运用蒙特卡洛方法和有限元法,讨论并... 针对纤维增强复合材料失效机理复杂的问题,采用数字图像相关法对拉伸试验中的复合材料表面位移进行数字化处理,建立了基于Hashin改进准则的结构模型,对比试验和仿真结果,分析试件的失效过程和机理。运用蒙特卡洛方法和有限元法,讨论并分析影响结果精度的因素。结果表明,数字图像相关法能够用于观察和分析复合材料结构的失效过程;基于Hashin改进准则的仿真模型与试验结果一致,可以作为进一步细观力学分析的基础;相对于其他结构参数,纵向拉伸强度对结果精度的影响更大。该结果可为复合材料可靠性分析提供理论参考。 展开更多
关键词 数字图像相关法 复合材料 结构模型 可靠性分析 失效
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固体推进剂动态力学行为研究进展 认领 被引量:1
14
作者 陈向东 常新 +1 位作者 刘宏博 王斌 《固体火箭技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期176-182,共7页
从动态力学表征、损伤机理、动态断裂和动态本构4个方面,对固体推进剂动态力学行为进行了综述。分析表明,动态力学实验重点关注固体推进剂的初始弹性模量、屈服应力、强度等参数,填充颗粒破裂是动态损伤的主要形态,动态断裂主要集中动... 从动态力学表征、损伤机理、动态断裂和动态本构4个方面,对固体推进剂动态力学行为进行了综述。分析表明,动态力学实验重点关注固体推进剂的初始弹性模量、屈服应力、强度等参数,填充颗粒破裂是动态损伤的主要形态,动态断裂主要集中动态起裂研究,并对3类动态本构模型性进行了评述。在此基础上,梳理了下一步研究的重点,认为深化实验研究、力学数值模拟和含损伤热粘-超弹性动态本构模型将是下一步研究的重点。 展开更多
关键词 固体推进剂 动态力学 研究现状
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缠绕复合材料壳体低速冲击损伤试验与仿真研究 认领 被引量:3
15
作者 刘万雷 常新 +1 位作者 张晓军 张有宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期172-178,共7页
针对缠绕复合材料壳体的低速冲击问题,采用试验和仿真相结合的方法研究了不同冲击能量下复合材料的冲击响应规律和损伤模式。基于连续介质损伤力学方法建立了考虑材料强度威布尔分布的复合材料面内损伤模型,并将模型通过用户材料子程序V... 针对缠绕复合材料壳体的低速冲击问题,采用试验和仿真相结合的方法研究了不同冲击能量下复合材料的冲击响应规律和损伤模式。基于连续介质损伤力学方法建立了考虑材料强度威布尔分布的复合材料面内损伤模型,并将模型通过用户材料子程序VUMAT嵌入ABAQUS中模拟复合材料面内损伤;同时采用cohesive单元模拟复合材料层间分层损伤。研究结果表明:在1.5k N冲击力附近缠绕复合材料产生初始损伤,初始损伤出现后,冲击力上升速率降低,并在最大冲击力附近处出现明显震荡;当冲击力达到3.5k N左右时出现纤维破坏,冲击力不再随冲击能量增加而增加。仿真结果与试验结果较为一致,表明该模型适用于研究缠绕复合材料壳体的低速冲击问题。 展开更多
关键词 缠绕复合材料 低速冲击 损伤模型 冲击分析
裕度和不确定度的量化研究进展 认领
16
作者 王朝 常新 +1 位作者 张有宏 张磊 《飞航导弹》 北大核心 2017年第6期52-57,共6页
裕度和不确定度量化是一种新的武器系统可靠性评估手段。综述了裕度和不确定度量化的原理、研究现状以及发展趋势。裕度和不确定的度量化结构单纯,直观易懂,在系统可靠性评估方面优势明显,虽然处于起步阶段,但发展前景广阔。该方法将在... 裕度和不确定度量化是一种新的武器系统可靠性评估手段。综述了裕度和不确定度量化的原理、研究现状以及发展趋势。裕度和不确定的度量化结构单纯,直观易懂,在系统可靠性评估方面优势明显,虽然处于起步阶段,但发展前景广阔。该方法将在武器系统的鲁棒性优化设计、可靠性评估等领域得到广泛的应用。 展开更多
关键词 QMU 武器系统 可靠性
缠绕复合材料壳体爆破压强的预测 认领 被引量:2
17
作者 常新 刘万雷 +1 位作者 张晓军 张有宏 《航空动力学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期2817-2823,共7页
针对缠绕复合材料壳体在内压作用下的破坏问题,基于连续损伤介质力学方法,建立了一种缠绕复合材料渐进损伤破坏分析模型。模型中考虑了纤维破坏、基体损伤和纤维/基体开裂3种破坏模式,并针对缠绕复合材料面内剪切非线性的实际,建立了面... 针对缠绕复合材料壳体在内压作用下的破坏问题,基于连续损伤介质力学方法,建立了一种缠绕复合材料渐进损伤破坏分析模型。模型中考虑了纤维破坏、基体损伤和纤维/基体开裂3种破坏模式,并针对缠绕复合材料面内剪切非线性的实际,建立了面内剪切非线性模型。通过子程序UMAT将模型嵌入ABAQUS/Standard中,对含缺口缠绕复合材料试件拉伸过程进行了仿真计算,验证了模型的正确性。采用该模型对缠绕复合材料壳体的水压破坏过程进行了仿真分析,结果表明:内压作用下缠绕复合材料的最终破坏是由于纤维断裂导致的,且纤维破坏主要出现在环向层,基体破坏主要出现在纵向层。 展开更多
关键词 复合材料壳体 爆破压强 损伤力学 剪切非线性 渐进损伤
基于细观有限元方法的复合材料横向力学性能分析 认领 被引量:2
18
作者 刘万雷 常新 +1 位作者 张晓军 张磊 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期107-113,共7页
横向断裂是制约复合材料结构设计的关键点,传统细观模型因为不能充分考虑组分性能、体积分数和纤维形状及分布情况而不能有效预测材料横向力学性能。采用改进的随机序列吸收算法建立具有随机纤维分布的复合材料代表性体积单胞模型,考... 横向断裂是制约复合材料结构设计的关键点,传统细观模型因为不能充分考虑组分性能、体积分数和纤维形状及分布情况而不能有效预测材料横向力学性能。采用改进的随机序列吸收算法建立具有随机纤维分布的复合材料代表性体积单胞模型,考虑基体破坏和界面脱粘两种失效模式和固化过程中产生的残余应力,对模型在横向拉、压、剪3种载荷下的力学行为进行仿真计算。分析了不同界面强度对复合材料力学性能的影响规律。仿真结果与实验数据对比表明:横向模量预测误差在7%以内,压缩和剪切的强度误差在8%以内,结果一致性较好,表明该模型能够有效预测复合材料横向力学性能。 展开更多
关键词 复合材料 细观有限元 残余应力 界面强度 横向力学性能
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微波固化玻璃纤维缠绕复合材料试验研究 认领 被引量:2
19
作者 常新 马仁利 +2 位作者 张晓军 廖英强 岳春国 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期809-814,共6页
采用微波固化技术,对玻璃纤维缠绕复合材料进行了固化试验研究。综合运用DSC、FT-IR、SEM和力学性能测试等方法手段,分析了材料的固化行为、微观形态及力学性能,并与热固化试样进行了对比。研究结果表明,微波固化能显著提高固化定... 采用微波固化技术,对玻璃纤维缠绕复合材料进行了固化试验研究。综合运用DSC、FT-IR、SEM和力学性能测试等方法手段,分析了材料的固化行为、微观形态及力学性能,并与热固化试样进行了对比。研究结果表明,微波固化能显著提高固化定应速率,相比热固化缩短了81%的固化周期;微波固化过程中并未引入新的化学反应,且两种固化方式下,复合材料具有相似的玻璃化转变温度(Tg);微波固化试样的拉伸强度要高于热固化试样约5%,而层间剪切强度及纤维-基体界面粘接情况与热固化试样相当;相比于热固化复合材料,微波固化复合材料的力学性能离散程度较低。 展开更多
关键词 微波固化 玻璃纤维 环氧树脂 复合材料 力学性能
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微波固化碳纤维/环氧树脂复合材料NOL环及其力学性能 认领 被引量:5
20
作者 马仁利 常新 +1 位作者 廖英强 张晓军 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期96-101,共6页
采用微波固化技术,对碳纤维/环氧树脂复合材料NOL环进行了固化试验研究。综合运用红外光谱、微观CT扫描系统、力学拉伸试验机和扫描电子显微镜等试验方法分析材料的固化行为、微观形态及力学性能,并与传统热固化试样进行了对比。研究结... 采用微波固化技术,对碳纤维/环氧树脂复合材料NOL环进行了固化试验研究。综合运用红外光谱、微观CT扫描系统、力学拉伸试验机和扫描电子显微镜等试验方法分析材料的固化行为、微观形态及力学性能,并与传统热固化试样进行了对比。研究结果表明,微波固化方式与传统热固化方式的固化机理不同,微波固化可显著缩短固化周期;微波固化过程中未引入新的化学反应,且2种固化方式所获得的固化产物化学结构相同;CT扫描分析揭示出微波功率的大小对碳纤维复合材料孔隙率有着重要的影响;在相同固化温度条件下,微波固化复合材料NOL环的拉伸强度和层间剪切强度均低于热固化复合材料,这主要归因于微波固化复合材料具有较大的孔隙率;扫描电镜分析表明微波固化复合材料树脂和纤维的粘接情况要稍好于热固化复合材料。 展开更多
关键词 微波固化 碳纤维 环氧树脂 复合材料 力学性能
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