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炭纤维增强聚合物基复合材料的热氧老化机理 被引量:7
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作者 樊威 李嘉禄 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期116-122,140,共8页
从基体、纤维和纤维/基体界面的角度,探讨了炭纤维增强聚合物基复合材料(CFRPMCs)的热氧老化机理。总结了纤维性能、纤维取向、纤维体积含量、织物结构、树脂性能、纤维/基体界面强度等因素对CFRPMCs热氧老化性能的影响规律,并简要分析... 从基体、纤维和纤维/基体界面的角度,探讨了炭纤维增强聚合物基复合材料(CFRPMCs)的热氧老化机理。总结了纤维性能、纤维取向、纤维体积含量、织物结构、树脂性能、纤维/基体界面强度等因素对CFRPMCs热氧老化性能的影响规律,并简要分析了目前提高CFRPMCs热氧老化性能的方法。研究指出,立体织物增强的聚合物基复合材料能够很好地克服传统层合复合材料热氧老化后易分层的缺点,采用立体织物来增强聚合物,将会是今后提高CFRPMCs热氧稳定性的一个主要发展方向。 展开更多
关键词 炭纤维增强聚合物基复合材料 热氧老化机理 织物结构 界面
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阻燃微胶囊改性玻璃纤维增强聚合物基复合材料阻燃性能与冲击性能研究
2
作者 凌徐杰 陈殷红 +1 位作者 陆亦洲 方园 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第8期17-23,69,共8页
为了提高玻璃纤维增强聚合物基复合材料(GFRP)的阻燃性能,采用由微流控技术制备的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊改性环氧树脂基GFRP。采用垂直燃烧试验、锥形量热试验和落锤试验,研究阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA对GFRP阻燃性能、燃烧性能和抗冲击性... 为了提高玻璃纤维增强聚合物基复合材料(GFRP)的阻燃性能,采用由微流控技术制备的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊改性环氧树脂基GFRP。采用垂直燃烧试验、锥形量热试验和落锤试验,研究阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA对GFRP阻燃性能、燃烧性能和抗冲击性能的影响。试验结果表明:阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA能明显提高GFRP的阻燃性能,相比FR-PN阻燃剂,添加阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的GFRP表现出更好的燃烧行为,当添加量为10wt%时,阻燃效果最佳;阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的加入能有效降低阻燃剂对GFRP抗冲击性能的负面影响,添加了10wt%阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的GFRP抗冲击性能最佳。 展开更多
关键词 微流控技术 阻燃微胶囊 玻璃纤维增强聚合物复合材料 阻燃性能 抗冲击性能
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连续纤维增强聚合物基复合材料CAE仿真材料参数测试方法
3
作者 卢卓 李树虎 +4 位作者 徐井利 王荣惠 李林 刘岩 孙魁远 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期133-143,共11页
针对复合材料参数,目前大多数标准测定的性能数据更适合于产品检验和质量控制,标准适用范围往往未明确适用于设计端使用,导致计算机辅助工程(CAE)分析设计时难于参考使用。总体而言,在复合材料CAE仿真过程中,目前依然存在所需材料参数... 针对复合材料参数,目前大多数标准测定的性能数据更适合于产品检验和质量控制,标准适用范围往往未明确适用于设计端使用,导致计算机辅助工程(CAE)分析设计时难于参考使用。总体而言,在复合材料CAE仿真过程中,目前依然存在所需材料参数不明确、测试方法不明晰、缺少完整的测试体系等问题。鉴于此,针对层合板与织物两种形式的连续纤维增强聚合物基复合材料,介绍了其弹性本构参数以及强度参数原理,明确了CAE动静态仿真分析所需材料参数,对比分析了拉伸测试、压缩测试、剪切测试的国内与国外测试标准,指出了目前各种测试标准在设计方面存在的不足。最后,在美标及国际标准基础上改进并建立了一套完整的连续纤维增强聚合物基复合材料CAE仿真分析用材料参数测试方法,使测定性能数据更适用于CAE分析设计使用。 展开更多
关键词 连续纤维增强聚合物复合材料 材料参数 测试方法 复合材料织物 复合材料层合板
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缺陷对连续纤维增强复合材料力学性能影响的研究进展
4
作者 马封安 赵广慧 +2 位作者 田程 贾宇喆 刘涛 《中国塑料》 北大核心 2025年第1期104-111,共8页
针对连续纤维增强的聚合物基复合材料,梳理了常见的缺陷及其产生原因,从缺陷的无损检测方法及其对材料力学性质的影响方面,回顾了最新研究进展。在缺陷检测方面,提高检测精度、加速检测数据处理、发展针对特殊缺陷的检测技术是目前研究... 针对连续纤维增强的聚合物基复合材料,梳理了常见的缺陷及其产生原因,从缺陷的无损检测方法及其对材料力学性质的影响方面,回顾了最新研究进展。在缺陷检测方面,提高检测精度、加速检测数据处理、发展针对特殊缺陷的检测技术是目前研究的热点。在宏观缺陷对复合材料力学性质的影响方面进行了定性和定量的综述,影响因素主要包括:分层缺陷的面内尺寸、埋深和形状,孔隙缺陷的孔隙率、分布集度和形状,褶皱缺陷的方向、凹凸性和褶皱角等。为纤维增强聚合物基复合材料构件的设计及其可靠性评价提供依据。 展开更多
关键词 连续纤维增强聚合物复合材料 缺陷 检测方法 力学性质
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剑麻纤维增强聚合物基复合材料 被引量:37
5
作者 卢珣 章明秋 +2 位作者 容敏智 杨桂成 曾汉民 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期1-6,共6页
剑麻是一种价廉质轻、具有高比强度和比模量的天然纤维 ,可用作聚合物复合材料的增强材料。本文作者总结了近年来剑麻 /聚合物复合材料的研究进展 ,介绍了剑麻的结构与性能、表面改性方法及其复合材料力学性能的影响因素等 。
关键词 增强 剑麻纤维 聚合物复合材料 纤维改性 结构 性能 表面改性
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纤维增强聚合物基复合材料的低温性能 被引量:25
6
作者 刘康 汪荣顺 +1 位作者 石玉美 顾安忠 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期35-44,共10页
对纤维增强聚合物基复合材料在低温领域的实际应用进行了分类介绍,通过对纤维增强聚合物基复合材料的低温性能、性能影响因素和作用机理、低温应用安全性等方面的研究工作进行总结,突出各类纤维增强聚合物基复合材料低温下的性能优势,... 对纤维增强聚合物基复合材料在低温领域的实际应用进行了分类介绍,通过对纤维增强聚合物基复合材料的低温性能、性能影响因素和作用机理、低温应用安全性等方面的研究工作进行总结,突出各类纤维增强聚合物基复合材料低温下的性能优势,阐明了材料性能的不足之处及相应改进措施。对于实际低温应用中纤维增强聚合物基复合材料的选择、性能设计优化,系统安全性的增强提供了参考作用。 展开更多
关键词 纤维增强聚合物复合材料 低温 性能 增强纤维 树脂
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钢纤维增强聚合物水泥基复合材料界面特性 被引量:6
7
作者 胡龙泉 吴少鹏 +1 位作者 南策文 胡曙光 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第12期20-23,共4页
采用聚丙烯酸酯乳液 (PAE)、苯乙烯 -丙烯酸共聚乳液 (SA )、聚乙烯醇缩甲醛水溶液 (PVFO)对钢纤维增强水泥基复合材料进行改性 ,发现聚合物提高了复合材料的宏观性能如抗弯强度、韧性、纤维与水泥基体界面粘结强度。红外光谱分析表明 ... 采用聚丙烯酸酯乳液 (PAE)、苯乙烯 -丙烯酸共聚乳液 (SA )、聚乙烯醇缩甲醛水溶液 (PVFO)对钢纤维增强水泥基复合材料进行改性 ,发现聚合物提高了复合材料的宏观性能如抗弯强度、韧性、纤维与水泥基体界面粘结强度。红外光谱分析表明 ,聚合物加入后其活性官能团与水泥或集料间发生化学健合 ,DSC放热曲线表明 ,加入聚合物后混合物的放热峰值提高 ,验证了红外光谱的结果。通过聚合物与水泥石之间的化学键合强化了钢纤维与水泥基体间界面 ,形成强度。 展开更多
关键词 纤维增强水泥复合材料 聚合物 界面 化学键合 互穿网络
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纤维增强聚合物基复合材料的界面研究进展 被引量:41
8
作者 陈平 于祺 路春 《纤维复合材料》 CAS 2005年第1期53-59,共7页
本文较系统的综述了国内外增强树脂用玻璃纤维、碳纤维及芳纶纤维表面处理的方法,对各种改性技术的特点进行了评述,并指出了其进一步的发展趋势。
关键词 玻纤 碳纤 芳纶 表面处理 界面 聚合物复合材料 界面研究 纤维增强 纤维表面处理 玻璃纤维
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碳纤维增强聚合物基复合材料自诊断性能研究 被引量:4
9
作者 王钧 刘东 张联盟 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2002年第4期36-38,共3页
对碳纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料在拉伸、弯曲条件下电阻率与应变的变化关系进行了研究 ,对测试结果进行了数理分析 ,确定了相应的数学经验公式 ;由此研制出一类可通过电阻率变化对相应复合材料应力状况进行自诊断的复合材料。
关键词 自诊断 纤维增强聚合物复合材料 电阻率 应力 机敏特性 智能材料
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碳纤维增强聚合物基复合材料修补空心柱体结构的屈曲分析 被引量:4
10
作者 王蔓 白瑞祥 杨继新 《大连工业大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期300-303,共4页
采用有限元数值方法和解析方法研究了碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)加固含损伤空心柱体钢结构在压缩载荷作用下的屈曲问题。通过有限元数值仿真对受轴向压缩载荷的含损伤钢结构进行了纤维增强复合材料的模拟修复,采用八节点复合材... 采用有限元数值方法和解析方法研究了碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)加固含损伤空心柱体钢结构在压缩载荷作用下的屈曲问题。通过有限元数值仿真对受轴向压缩载荷的含损伤钢结构进行了纤维增强复合材料的模拟修复,采用八节点复合材料板壳单元模拟复合材料补片结构,考虑理想黏结,通过约束方程建立了CFRP加固含损伤空心柱体钢结构屈曲分析的有限元模型,计算了钢结构的屈曲临界载荷,并与基于能量原理推导的CFRP加固受轴向压缩载荷空心柱体屈曲载荷的理论公式做了比较。参数讨论表明,粘贴CFRP对提高受压结构载荷效果显著;通过改善CFRP层参数可提高结构的临界载荷,增强修补效果;有限元法结果与解析公式计算结果比较吻合。 展开更多
关键词 纤维增强聚合物复合材料 损伤结构 临界载荷 有限元
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纤维增强聚合物基复合材料的蠕变力学研究进展 被引量:7
11
作者 朱迅 王明寅 +1 位作者 王荣国 刘文博 《纤维复合材料》 CAS 2004年第3期51-53,共3页
叙述近几年国内外纤维增强聚合物基复合材料蠕变力学领域的研究状况 ,着重阐述了从理论、试验等方面已经取得的成果 ,和现实需要解决的问题。对在该领域未来的研究方向和需要开展的工作提出建议。
关键词 纤维增强聚合物复合材料 蠕变力学 有限元理论模型 蠕变率 恒温变载荷加载实验
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玄武岩纤维增强聚合物基复合材料的研究进展 被引量:6
12
作者 袁毅 崔爽 +2 位作者 徐绍虎 唐全波 黄美娜 《合成材料老化与应用》 2018年第4期99-103,共5页
玄武岩纤维是四大高新技术纤维中综合性能最好和综合性价比最优的品种,玄武岩纤维增强聚合物基复合材料在工业上有着重要的使用价值,是21世纪支撑高科技产品,尤其是市政城建、建筑建材和国防军工建设的一种主要材料。本文综述了玄武岩... 玄武岩纤维是四大高新技术纤维中综合性能最好和综合性价比最优的品种,玄武岩纤维增强聚合物基复合材料在工业上有着重要的使用价值,是21世纪支撑高科技产品,尤其是市政城建、建筑建材和国防军工建设的一种主要材料。本文综述了玄武岩纤维增强热固性聚合物基复合材料和热塑性聚合物基复合材料的研究现状及国内外的发展应用,以及今后需要深入研究的方向。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 增强 聚合物复合材料
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纤维增强高分子聚合物基复合材料有效性能的三维数值分析 被引量:2
13
作者 方岱宁 刘铁旗 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期81-86,共6页
将细观力学和计算力学方法相结合用以确定复合材料中的局部和平均应力-应变场。对旋转体和非旋转体纤维增强复合材料的有效模量进行了三维有限元数值计算。分析了纤维的排列分布和纤维的几何形状对有效模量的影响。数值结果表明,轴向... 将细观力学和计算力学方法相结合用以确定复合材料中的局部和平均应力-应变场。对旋转体和非旋转体纤维增强复合材料的有效模量进行了三维有限元数值计算。分析了纤维的排列分布和纤维的几何形状对有效模量的影响。数值结果表明,轴向杨氏模量对细观结构不敏感。 展开更多
关键词 纤维增强 复合材料 有限元 细观力学 聚合物
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钢纤维增强聚合物水泥基复合材料界面特性
14
作者 吴少鹏 胡曙光 南策文 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 2000年第z2期961-964,共4页
采用聚丙烯酸酯乳液(PAE)、苯乙烯-丙烯酸共聚乳液(SA)、聚乙烯醇缩甲醛水溶液(PVFO)对钢纤维增强水泥基复合材料进行改性,发现聚合物提高了复合材料的宏观性能如抗弯强度、韧性,对纤维与水泥基体界面粘结强度有很大程度的提高.红外光... 采用聚丙烯酸酯乳液(PAE)、苯乙烯-丙烯酸共聚乳液(SA)、聚乙烯醇缩甲醛水溶液(PVFO)对钢纤维增强水泥基复合材料进行改性,发现聚合物提高了复合材料的宏观性能如抗弯强度、韧性,对纤维与水泥基体界面粘结强度有很大程度的提高.红外光谱分析表明,聚合物加入使其活性官能团与水泥或集料间发生化学键合,DSC放热曲线表明,加入聚合物后混合物的放热峰值提高,验证了红外光谱的结果.通过聚合物与水泥石之间的化学键合强化了钢纤维与水泥基体间的界面层,形成强度、韧性很好的具有"互穿网络"的钢纤维增强复合材料. 展开更多
关键词 纤维增强水泥复合材料 聚合物 界面 化学键合 互穿网络
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考虑颗粒团聚影响的聚合物基复合材料温度相关性拉伸断裂强度理论表征模型
15
作者 徐超 董攀 +3 位作者 巫运韬 王如转 李莹 李卫国 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期132-140,共9页
聚合物基复合材料在不同温度下的拉伸断裂强度一直是人们关注的焦点,颗粒作为一种常见增强相可以显著提高聚合物基复合材料的拉伸断裂强度。然而,随着颗粒体积分数的增加,颗粒将会发生团聚现象,从而影响增强效果。针对颗粒增强聚合物基... 聚合物基复合材料在不同温度下的拉伸断裂强度一直是人们关注的焦点,颗粒作为一种常见增强相可以显著提高聚合物基复合材料的拉伸断裂强度。然而,随着颗粒体积分数的增加,颗粒将会发生团聚现象,从而影响增强效果。针对颗粒增强聚合物基复合材料,通过计及颗粒团聚的影响,以及材料热物理性能随温度的演化,建立了一个考虑团聚影响的温度相关性拉伸断裂强度理论表征模型。模型得到了实验数据的良好验证。研究成果为定量表征不同颗粒含量、不同温度下复合材料的拉伸断裂强度提供了一种有效途径,加深了对不同温度下团聚现象对复合材料力学性能影响的认识。 展开更多
关键词 颗粒增强 聚合物复合材料 温度相关性 团聚 拉伸断裂强度
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纤维增强聚合物基复合材料弯曲性能试验国标与美标的对比解析 被引量:4
16
作者 贾仕君 吴嘉杰 巴发海 《理化检验(物理分册)》 CAS 2019年第6期396-401,共6页
对纤维增强聚合物基复合材料弯曲性能试验标准GB/T 1449-2005和ASTM D7264/D7264M-15从适用范围、原理、设备要求、跨厚比、试样尺寸、失效性判断等方面进行了对比分析,并分别依据两个标准对东丽T300-3k纤维增强环氧树脂复合材料进行了... 对纤维增强聚合物基复合材料弯曲性能试验标准GB/T 1449-2005和ASTM D7264/D7264M-15从适用范围、原理、设备要求、跨厚比、试样尺寸、失效性判断等方面进行了对比分析,并分别依据两个标准对东丽T300-3k纤维增强环氧树脂复合材料进行了弯曲强度测试对比试验。结果表明:相比GB/T 1449-2005,ASTM D7264/D7264M-15对弯曲性能试验跨距、支座半径及失效性判断的规定更为合理、细致,GB/T 1449-2005缺少失效性判断,且规定的支座半径偏小;依据两个标准测得的弯曲强度平均值分别为927 MPa和966 MPa,变异系数分别为3.60%和3.78%,较低的变异系数说明两种方法均得到了十分稳定的测试数据,但较短的跨距使得依据GB/T 1449-2005测得的弯曲强度比依据ASTM D7264/D7264M-15测得的要低。 展开更多
关键词 纤维增强聚合物复合材料 弯曲性能试验 弯曲强度 跨距 国标 美标
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碳纤维增强树脂基复合材料的层间颗粒增韧技术研究进展
17
作者 赵涵怡 柯红军 +2 位作者 汪东 张洋 李琪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期575-582,共8页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层合板容易在层间发生开裂。层间增韧是一种有效的增韧方式,它可以在不改变基体树脂粘度的情况下对特定区域进行增韧,提高材料的断裂韧性。本文介绍了层间断裂模式并总结了层间断裂韧性(ILFT)测试的数据处理方法,总结了聚合物颗粒与无机纳米颗粒(主要是碳纳米管)的颗粒种类、增韧机制、引入方式,并主要通过层间断裂韧性评价了各种颗粒的增韧效果。 展开更多
关键词 纤维增强树脂复合材料 层间增韧 层间断裂韧性 聚合物颗粒 无机纳米颗粒 碳纳米管
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聚合物基纳米复合材料的增强增韧机理 被引量:59
18
作者 张以河 付绍云 +2 位作者 李国耀 李广涛 严庆 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第5期99-105,共7页
大量的研究数据表明,聚合物基纳米复合材料具有同时增强增韧效果。结合环氧树脂/二氧化硅和聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料的研究工作和有关文献综述了聚合物基纳米复合材料的各种增强增韧机理,包括物理化学作用和微裂纹化及裂缝与银... 大量的研究数据表明,聚合物基纳米复合材料具有同时增强增韧效果。结合环氧树脂/二氧化硅和聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料的研究工作和有关文献综述了聚合物基纳米复合材料的各种增强增韧机理,包括物理化学作用和微裂纹化及裂缝与银纹相互转化增强增韧机理、临界基体层厚度增韧机理、物理交联点增强增韧机理,并对不同的纳米复合材料体系的实验结果进行了合理的解释。最后展望了这些机理在聚合物基纳米复合材料设计与应用中的指导作用。 展开更多
关键词 聚合物纳米复合材料 增强增韧机理 物理化学作用 微裂纹化 银纹 裂缝
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短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料的力学性能 被引量:21
19
作者 郭领军 李贺军 +2 位作者 薛晖 李克智 付业伟 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期36-42,共7页
利用模压半炭化成型工艺在大气环境下制备出了短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料(简称SCFRC)。研究了短切炭纤维的体积分数对SCFRC材料的体积密度和力学性能的影响规律。借助光学显微镜和扫描电镜对其微观组织和断口形貌进行了观察,分析... 利用模压半炭化成型工艺在大气环境下制备出了短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料(简称SCFRC)。研究了短切炭纤维的体积分数对SCFRC材料的体积密度和力学性能的影响规律。借助光学显微镜和扫描电镜对其微观组织和断口形貌进行了观察,分析了短切炭纤维对SCFRC材料的增强机制。结果表明,当短切炭纤维的体积分数由0%增大到11.8%时,SCFRC材料的力学性能随之呈线性增加;短切炭纤维增强SCFRC材料的机制主要有裂纹偏转效应、桥联效应以及脱粘和拔出效应。 展开更多
关键词 沥青C/C复合材料 短切炭纤维 模压半炭化成型工艺 力学性能 增强机制
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纤维与基体性能对炭纤维增强树脂基复合材料抗压强度的影响 被引量:5
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作者 李爱军 张军军 +3 位作者 张方舟 李龙 朱世鹏 杨云华 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期752-761,共10页
炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的轴向压缩强度显著低于其拉伸强度,这阻碍了其更广泛的应用。CFRP的轴向压缩破坏机理复杂,而目前针对CFRP轴向压缩破坏的研究却较为有限。为了对CFRP轴向压缩破坏机制有更加深入且直观的理解,本文构建... 炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的轴向压缩强度显著低于其拉伸强度,这阻碍了其更广泛的应用。CFRP的轴向压缩破坏机理复杂,而目前针对CFRP轴向压缩破坏的研究却较为有限。为了对CFRP轴向压缩破坏机制有更加深入且直观的理解,本文构建了一个二维的微观有限元模型。该模型能够完整揭示CFRP轴向压缩破坏过程,并预测纤维和基体各项性能对CFRP抗压强度的影响规律。结果证明,由纤维初始制造缺陷引起的剪切应力集中使得基体开始发生塑性屈服,并最终形成扭折带,材料结构失效。剪切应力在整个失效过程中扮演着重要角色。此外,本文系统研究了纤维和基体各项性能对CFRP的抗压强度的影响,这些性能包括纤维轴向弹性模量Ef1、纤维径向弹性模量Ef2、纤维剪切模量G f12、基体弹性模量E m、基体比例极限σp、基体屈服强度σs和纤维初始制造缺陷程度。研究发现,性能的变化直接影响着缺陷区域剪切应力的集中状态,从而影响CFRP的抗压强度。研究结果显示,当E f1、Ef2、Gf12、Em、σp、σs提升10%,纤维初始缺陷程度降低10%时,CFRP的抗压强度分别提升了2.33%、0、0.39%、3.38%、1.17%、2.30%、2.52%左右。研究了CFRP抗压强度对各参数的敏感性,结果发现,E m对CFRP的抗压强度影响最大,纤维的初始制造缺陷程度和基体的塑性性能也是不可忽略的因素。 展开更多
关键词 炭纤维增强树脂复合材料(CFRP) 抗压强度 参数灵敏度 有限元模拟 扭折带
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