敢于攻克世界航空材料技术高地——中南大学炭／炭复合材料研究纪实

轻质高强结构材料国防科技重点实验室位于中南大学校本部,目前已有建筑面积1300平方米,拟新建建筑面积4000平方米,拥有24台(套)科研仪器设备。相关科研和管理人员60人,其中具有高级职称者47人,具有博士学位者42人。该实验室的建设目标是建立我国轻质高强结构材料的开放式研究平台,提高我国先进材料基础和应用基础研究的自主创新能力,培养高水平专业技术人才,为实现国防科技和武器装备的跨越式发展提供技术支撑。实验室的主要研究方向为高性能铝合金研究、高性能炭基材料研究、铝基炭基材料结构与性能表征。该实验室前身在轻质高强结构材料领…     

复合材料层合结构的非线性传热分析

基于一阶热层合理论,考虑材料非线性的影响,建立了复合材料层合结构非线性传热分析的热层合理论及其有限元方程.通过数值算例研究了材料非线性对反对称复合材料层合板瞬态温度场的影响.     

金属泡沫复合材料夹芯结构的压痕响应实验

金属泡沫夹芯结构是近年来新出现的一种明显具有结构和功能一体化特点的新型轻质材料,它在临近空间飞行器、航海及汽车等领域有着广阔的应用前景。以以纤维增强复合材料面板、闭孔泡沫铝芯子为特征的复合材料夹芯结构为研究对象,对其在球形压头作用下的压痕响应、损伤模式、变形机制和失效机理进行理论分析和实验研究。研究发现,泡沫铝复合材料夹芯结构的压痕响应是夹芯结构的各个组成部分的响应、相互作用以及压头属性的综合作用结果。泡沫铝复合材料夹芯结构在球压头作用下的损伤模式为基体开裂、纤维断裂、层间分层、泡沫铝的屈服及剪切断裂五种失效模式。     

光纤／复合材料系统的结构稳定性分析

在光纤／复合材料结构中,埋入光纤传感器对整体结构稳定性提出了潜在的问题。本文基于国内外的研究现状,着重讨论了在几种典型负载情况下埋入光纤对基质结构系统整体结构稳定性的影响,并总结出一些有益的结论。     

不同热解温度石英杂化酚醛复合材料渗透率测试

为得到不同温度下石英杂化酚醛材料的渗透率,自主搭建了材料气体渗透率测试平台,提出基于Darcy定律的复合材料气体渗透率的测试方法。对不同温度下石英杂化材料进行研究,测量渗透过程中试验件上下表面气体压力变化和流过试验件的气体流量,进而得到复合材料的渗透率。结果表明:该实验平台可以用来测量复杂孔隙复合材料的渗透率。石英杂化酚醛材料渗透率与热解温度呈正相关,热解温度越高,复合材料的渗透率越大,材料渗透率和热解温度满足关系式K=9.5×10-15T-6.32×10-12。673 K热解温度下,复合材料渗透率为10-13 m²量级;873 K和1 073 K热解温度下,其渗透率在10-12 m²量级。本试验结果丰富了该类树脂基复合材料的基础物性数据,为材料渗透和热质扩散特性分析提供了依据。     

圆柱形微带天线的复合材料设计

本文介绍了满足微带天线使用温度要求的聚合物基复合材料设计的方法与过程。按照这种方法,设计并制造了一批微带天线产品,经高低温测试,证明都符合设计要求。     

复合材料围裙钉补法连接结构的强度实验

为了提高战场条件下复合材料围裙钉补法快速修补结构的强度,避免围裙破损的继续扩大,及时恢复气垫船的战技术性能,对修补区域的连接结构进行了强度实验,分析了连接结构的宽度、孔径、端距等参数对修补区域强度的影响。结果表明:修补时应尽可能避免发生剪切破坏,使修补区域产生挤压破坏模式;当板宽/孔径(W/D)过小时,连接结构发生拉伸破坏,如果W/D过大,则发生剪切破坏,修补效果反而下降;当端距/孔径(e/D)过小时,连接结构发生剪切破坏,随e/D增大,连接强度也相应增大。