碳纤维/双马来酰亚胺复合材料修复性能

为了得到碳纤维/双马来酰亚胺复合材料最佳修复效果,采用碳纤维/环氧复合材料和环氧胶膜作为修复材料,对带Φ15 mm和Φ5 mm预制孔碳纤维/双马来酰亚胺复合材料进行单面贴补、双面贴补和单面阶梯挖补修复。研究了补片长度、厚度和铺层顺序对修复效果的影响,并结合修复试样的拉伸断裂模式,优化了修复参数。结果表明:补片边缘母板中存在的应力集中和厚度方向拉伸应力是导致母板断裂的关键原因;双面贴补修复试样拉伸强度能恢复到完好试样的90%以上,单面贴补和阶梯挖补修复试样拉伸强度能恢复到完好试样的80%以上。     

含诱导缺陷复合材料T型接头的弯曲失效实验

通过实验研究含不同诱导缺陷的复合材料T型接头的弯曲力学性能和失效过程,采用引入脱黏缺陷和三角区填充率缺陷来诱导T型接头的不同失效模式。结果表明不同失效模式下T型接头所表现出来的弯曲力学性能差异极大,完好的T型接头所能承受的载荷为288.5N,界面脱黏会削弱其30%的承载能力,而三角区填充率的减少会导致裂纹在填充区内部引发和扩展,导致T型接头的弯曲力学性能大幅降低。     

新型潜伏性环氧树脂体系固化动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)技术对改性咪唑类固化剂(MIM)及其微胶囊固化剂(MIC)与E-51环氧树脂的固化反应过程进行了跟踪,并利用Kissinger和Crane方程对该固化反应进行了动力学分析,在此基础上探讨了固化剂包覆处理前后其环氧树脂体系的固化动力学参数与固化剂室温贮存性能的关系。结果表明:在不同升温速率下,E-51/MIM反应体系的放热量均大于E-51/MIC体系;两固化反应体系的反应级数均为0.89;与E-51/MIM体系相比,E-51/MIC体系的固化反应活化能和频率熵因子均较大,并具有更好的室温贮存性能。     

注胶修复工艺的耐高温环氧树脂体系工艺性能

针对注胶修复工艺要求,采用差示扫描量热法热分析和流变仪测试三种中温固化配方的耐高温缩水甘油胺型环氧树脂体系的固化特性和化学流变特性,通过对比分析三种配方树脂体系的固化条件和黏度特性,确定MF-4101/ZH110/DMP-30树脂体系为最适宜注胶修复工艺的配方。建立该树脂体系在等温条件下黏度特性曲线的Daul Arrhenius模型和高阶指数拟合模型。结果表明,高阶指数拟合模型的预测精度和适用范围均优于Daul Arrhenius模型,预测黏度与实验结果具有良好的一致性,根据高阶指数拟合模型建立的黏度随温度、时间变化的唯象关系式,可以准确地预报修复树脂体系的工艺窗口。     

POSS改性AFG-90环氧树脂体系流变特性

对新型有机-无机杂化纳米材料多面体低聚硅倍半氧烷(POSS)改性AFG-90环氧树脂体系前后的粘度变化进行研究,并根据双Arrhenius方程建立了与试验数据较为符合的化学流变模型,同时以此模型对改性树脂体系RTM工艺性能进行评估.     

极性基团对环氧树脂基体力学性能及吸水特性的影响

研究了CYD- 128/THPA/DMP- 30 (CTD)、TDE- 85/THPA/DMP- 30(TTD)、CYD- 128/IPDA(CI)与TDE- 85/IPDA (TI)4种环氧树脂基体浇铸体的拉伸、弯曲和耐海水性能,分析了树脂、固化剂类型和分子结构对树脂基体性能的影响.结果表明,使用相同固化剂时,TDE...     

双向受载裂纹板的碳纤维复合材料补片的胶接修补分析

建立了碳纤维复合材料补片胶接修补双向受载裂纹板的3D有限元模型,分析了补片的单面胶接修补效果,探讨了补片材料、铺层顺序、补片长度及载荷比等对裂纹应力强度因子的影响规律。结果表明:复合材料补片的存在使裂纹板垂直裂纹方向载荷和平行裂纹板方向载荷发生耦合作用,从而影响补片修补效果。平行裂纹方向的压应力可降低裂纹尖端的应力集中因子,而拉应力可提高裂纹尖端的应力集中因子。     

弯曲载荷作用下复合材料T型接头的失效分析

运用蔡-吴逐步失效判据和黏聚接触模型建立弯曲加载下的T型接头的有限元模型。对复合材料T型接头在弯曲加载下的损伤机理和承载能力进行数值模拟。结合静态弯曲加载实验,揭示T型接头在弯曲破坏过程中的四种失效模式。T型接头的弯曲失效载荷的有限元模型计算结果与实测值吻合较好。     

溶胶凝胶法制备碳化硅陶瓷的影响因素

采用溶胶凝胶法 ,以正硅酸乙酯和酚醛树脂为原料 ,在草酸催化作用下 ,制备出了不含硫和氯的均相碳化硅先驱体 ,并在一定的升温制度下制备出SiC陶瓷。考察了温度对预水解过程的影响以及水用量、催化剂和镍盐用量等因素对凝胶时间的影响。结果表明 ,在预水解温度控制在 4 0℃左右 ,时间为 2 4h时效果最佳 ;而当水与正硅酸乙酯的摩尔比达到 0 2 8左右、草酸与正硅酸乙酯的摩尔比为 0 0 1左右时 ,可以使凝胶时间达到最短。进一步的研究表明 ,镍盐的加入对凝胶烧成过程中 β -SiC的生成有催化作用。     

边界条件对复合材料层合板准静态压痕损伤的影响

在实际的服役过程中,飞机用复合材料层合板通过四边铆接的方式与飞机金属框架进行连接,其受力时的边界条件为四边固支。以实际应用背景为基础,分别从分层损伤扩展模式、接触力、凹坑深度、损伤宽度四个方面系统地比较了四边固支和四边简支两种边界条件下,复合材料层合板准静态压痕损伤的区别。结果表明以上四种变量在两种边界条件下均存在明显差异,可为基于实际应用的复合材料准静态压痕损伤研究提供实验依据。