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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
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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基复合材料 缺陷 检测方法 力学性质
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连续纤维增强复合材料结构多尺度拓扑优化设计
2
作者 叶红玲 董永佳 +1 位作者 肖扬 王伟伟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期851-856,878,共7页
连续纤维增强复合材料具有重量轻、比强度和比模量高的特点,日益受到航空航天等高端装备制造领域的青睐,同时连续纤维3D打印技术的发展使具有复杂几何构型和纤维分布的复合材料结构制造成为可能。为发挥复合材料多尺度的可设计性及获得... 连续纤维增强复合材料具有重量轻、比强度和比模量高的特点,日益受到航空航天等高端装备制造领域的青睐,同时连续纤维3D打印技术的发展使具有复杂几何构型和纤维分布的复合材料结构制造成为可能。为发挥复合材料多尺度的可设计性及获得更好的结构性能,本文基于独立连续拓扑变量提出了一种连续纤维复合材料结构多尺度拓扑优化方法。该方法引入基于主应力的纤维方向插值策略,解决纤维取向优化过程中易陷入局部最优的问题,实现连续纤维复合材料结构宏观拓扑、微观纤维方向和纤维疏密的并行优化设计。采用移动渐近算法(MMA)进行优化求解,数值算例证明了提出方法的有效性和稳定性,对连续纤维复合材料结构设计和路径规划具有指导意义。 展开更多
关键词 连续纤维增强复合材料 拓扑优化 多尺度优化 主应力方向
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连续纤维增强复合材料点阵结构成型工艺研究进展 被引量:2
3
作者 冉旭东 黄树海 +3 位作者 张鹏 韩振宇 周少兰 陈强 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第19期243-254,共12页
连续纤维增强复合材料(Continuous fiber reinforced polymer composite,CFRP)具有比刚度与比强度高等优势,在航空航天、汽车电子及国防军工等领域得到了广泛的应用和关注。其中,复合材料点阵结构具有极高的结构效率,被广泛使用在轻质... 连续纤维增强复合材料(Continuous fiber reinforced polymer composite,CFRP)具有比刚度与比强度高等优势,在航空航天、汽车电子及国防军工等领域得到了广泛的应用和关注。其中,复合材料点阵结构具有极高的结构效率,被广泛使用在轻质夹层结构中,发挥承载结构载荷的关键作用,但是因其结构复杂,大规模一体化制造轻质点阵仍是困扰科研人员的技术难题。本文介绍了连续纤维增强复合材料二维点阵、三维点阵结构的成型工艺,重点分析了不同点阵结构的成型工艺流程、工艺特点及结构破坏形式,综合对比各成型工艺优势与不足,对连续纤维增强复合材料点阵结构成型工艺进一步发展进行了展望。 展开更多
关键词 连续纤维增强复合材料 点阵结构 成型工艺
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变厚度连续纤维增强复合材料铺层设计优化方法 被引量:6
4
作者 杜晨 彭雄奇 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第12期1313-1323,共11页
由于具备高的比强度、比刚度,利用连续纤维增强复合材料代替传统金属材料以实现结构轻量化正受到设计者们的广泛关注.然而,结构的复杂性给复合材料的铺层设计与优化带来了很大的挑战.针对航空用复合材料铺层设计约束多的问题,通过逐步... 由于具备高的比强度、比刚度,利用连续纤维增强复合材料代替传统金属材料以实现结构轻量化正受到设计者们的广泛关注.然而,结构的复杂性给复合材料的铺层设计与优化带来了很大的挑战.针对航空用复合材料铺层设计约束多的问题,通过逐步构建设计变量准确表达结构的铺层信息.基于经典遗传算法框架,结合各设计变量特点,定义了铺层优化算法中的遗传算子,通过引入“修复”策略保证了每一代解都能满足设计约束,分布在可行域区间内.最后利用精英保留策略提高了算法的局部寻优能力,可以降低复杂复合材料结构铺层设计的计算成本.通过解决经典benchmark问题并与已有优化结果的比较,验证了前述铺层优化算法的全局、局部寻优能力,为工程实际中的复合材料铺层设计优化提供了理论支撑. 展开更多
关键词 连续纤维增强复合材料 铺层设计优化 遗传算法 “修复”策略 寻优能力
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基于FDM技术的连续纤维增强复合材料研究进展 被引量:5
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作者 牟宇松 姜沅政 +1 位作者 李红宾 杨化林 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期153-156,161,共5页
对基于熔融沉积成型(FDM)技术的连续纤维增强复合材料(CFRP)制备工艺和产品性能进行概括,总结了直接成型法与间接成型法的成型特点。简述了打印温度、层间厚度、纤维体积分数、打印速度等成型工艺参数对复合材料产品力学性能的影响,对基... 对基于熔融沉积成型(FDM)技术的连续纤维增强复合材料(CFRP)制备工艺和产品性能进行概括,总结了直接成型法与间接成型法的成型特点。简述了打印温度、层间厚度、纤维体积分数、打印速度等成型工艺参数对复合材料产品力学性能的影响,对基于FDM技术的CFRP界面成形机理进行了分析,复合材料良好的界面结合是提高复合材料力学性能的关键,阐述了当前主要的界面改性方式对CFRP材料整体性能的影响,并对基于FDM技术的CFRP产品的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 连续纤维增强复合材料 工艺参数 界面性能 纤维改性
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连续纤维增强复合材料3D打印中国专利分析 被引量:4
6
作者 宋聪雨 郑凯 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期72-78,共7页
以连续纤维增强复合材料3D打印领域的中国专利数据为分析样本,从专利申请的时间分布、申请人状况、专利技术分布等多角度详细剖析了国内连续纤维增强复合材料3D打印专利技术的产业发展状况。
关键词 连续纤维 复合材料 三维打印 专利分析
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聚芳醚腈连续纤维增强复合材料制备与性能研究 被引量:2
7
作者 温汉东 钟家春 +1 位作者 杨建 刘孝波 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期81-84,共4页
以双酚A型聚芳醚腈(PEN)为基体树脂,采用预浸渍工艺(溶液预渍工艺)和后浸渍工艺(薄膜叠层法)相结合的方法制备了PEN连续纤维增强复合材料;并研究了以ZnCl2为催化剂在热处理前后PEN复合材料性能的变化。研究结果表明:PEN连续纤维增强复... 以双酚A型聚芳醚腈(PEN)为基体树脂,采用预浸渍工艺(溶液预渍工艺)和后浸渍工艺(薄膜叠层法)相结合的方法制备了PEN连续纤维增强复合材料;并研究了以ZnCl2为催化剂在热处理前后PEN复合材料性能的变化。研究结果表明:PEN连续纤维增强复合材料具有很高的力学强度和热稳定性,复合材料经热处理后由于PEN树脂侧链腈基产生交联反应,力学强度和热稳定性得到大幅提高。 展开更多
关键词 聚芳醚腈 纤维增强复合材料 机械性能 热性能
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基于熔融沉积成型的连续纤维增强复合材料3D打印研究进展 被引量:7
8
作者 於琳涛 聂祥樊 罗楚养 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第2期42-52,共11页
熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)工艺具有无模自由成型、可设计性强、快速成型等特点,进一步扩大了连续纤维增强复合材料的应用范围,是当前受到广泛关注和研究的3D打印成型工艺。本文针对连续纤维增强复合材料的FDM工艺成... 熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)工艺具有无模自由成型、可设计性强、快速成型等特点,进一步扩大了连续纤维增强复合材料的应用范围,是当前受到广泛关注和研究的3D打印成型工艺。本文针对连续纤维增强复合材料的FDM工艺成形原理、工艺方法及设备、打印原材料等方面进行综述;分析了工艺参数、浸渍状态以及路径规划算法对连续纤维增强复合材料3D打印样件的力学性能及表面质量的影响。针对当前FDM工艺以及技术发展所遇到的问题进行总结并对今后发展的重点方向提出建议。 展开更多
关键词 复合材料 3D打印 连续纤维 熔融沉积成型 飞行器
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连续纤维增强复合材料3D打印技术现状及展望 被引量:7
9
作者 张聘 王奉晨 +3 位作者 李玥萱 庄悦希 丁守岭 邹斌 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第16期76-87,共12页
纤维增强复合材料因其轻量化、高强度和高设计自由度等优点一直备受航空、航天和汽车等领域的青睐。3D打印是实现连续纤维增强复合材料快速化、个性化和复杂化结构制备以及突破传统制造方法限制的有效途径之一。本文综述了连续纤维复合... 纤维增强复合材料因其轻量化、高强度和高设计自由度等优点一直备受航空、航天和汽车等领域的青睐。3D打印是实现连续纤维增强复合材料快速化、个性化和复杂化结构制备以及突破传统制造方法限制的有效途径之一。本文综述了连续纤维复合材料3D打印技术的基本原理、方法分类和研究进展,从成型的材料、工艺、性能和机理等方面进行综述,并对混杂连续纤维增强复材3D打印、多自由度3D打印及其路径规划提出了展望。 展开更多
关键词 连续纤维 复合材料 3D打印工艺 机械性能 路径规划
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挤出-滚压预混技术制备连续纤维增强复合材料 被引量:1
10
作者 裴云梦 巫蔡泉 +3 位作者 吕章林 王烨烨 左成莉 吴宏武 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期61-64,69,共5页
首先介绍了一种制备连续纤维增强复合材料的装置。不同于模压成型、挤出成型、层压成型等传统成型工艺,本装置采用挤出-滚压预混方式,可实现所制备共混体的纤维长度和取向不受较大的破坏。挤出-滚压预混装置含有两条传送带,这两条传送... 首先介绍了一种制备连续纤维增强复合材料的装置。不同于模压成型、挤出成型、层压成型等传统成型工艺,本装置采用挤出-滚压预混方式,可实现所制备共混体的纤维长度和取向不受较大的破坏。挤出-滚压预混装置含有两条传送带,这两条传送带之间的距离与夹角可以调整,通过对物料进行挤压和加捻滚搓,来实现挤出基体与不同规格纤维束的共混,从而制备不同纤维含量和捻度的连续纤维增强聚合物预混体,所得到的预混体可通过压制等二次加工工艺成型不同形状需求的制品,提高了产品的可设计性。 展开更多
关键词 复合材料 连续纤维 滚压预混 力学性能
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我国完成人类首次“连续纤维增强复合材料太空3D打印” 被引量:3
11
作者 翟媛媛 房磊 《河南科技》 2020年第13期1-1,共1页
本刊记者获悉,由中国航天科技集团有限公司抓总研制的我国新一代载人飞船试验船正按计划在轨正常飞行。目前,新飞船试验船返回舱搭载的“复合材料空间3D打印系统”,已自主完成了连续纤维增强复合材料样件打印,验证了微重力环境下复合材... 本刊记者获悉,由中国航天科技集团有限公司抓总研制的我国新一代载人飞船试验船正按计划在轨正常飞行。目前,新飞船试验船返回舱搭载的“复合材料空间3D打印系统”,已自主完成了连续纤维增强复合材料样件打印,验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。连续纤维增强复合材料是当前国内外航天器结构的主要材料。此次实验是我国首次“太空3D打印”,也是人类首次“连续纤维增强复合材料太空3D打印”实验。 展开更多
关键词 3D打印 纤维增强复合材料 试验船 微重力环境 自主完成 科学实验 航天器结构 载人飞船
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朗盛TEPEX连续纤维增强复合材料用于量产各种轻量化汽车设计的结构部件 被引量:1
12
作者 Grace 《上海化工》 CAS 2019年第8期15-15,共1页
朗盛生产的TEPEX连续纤维增强复合材料被用于量产轻量化汽车的各种结构部件。最近的一个应用案例是奥迪A8,这款轿车配备了两个电动可调节的独立后排座椅,其外壳由福吉亚汽车座椅公司开发,并使用复合成型工艺制造,采用聚酰胺-6基TEPEXDyn... 朗盛生产的TEPEX连续纤维增强复合材料被用于量产轻量化汽车的各种结构部件。最近的一个应用案例是奥迪A8,这款轿车配备了两个电动可调节的独立后排座椅,其外壳由福吉亚汽车座椅公司开发,并使用复合成型工艺制造,采用聚酰胺-6基TEPEXDynalite102-RG600(2)/47%,在二次注塑中所使用的短玻纤增强的杜力顿(Durethan)BKV30H2.0聚酰胺6也同样来自朗盛公司。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 结构部件 汽车设计 轻量化 复合成型工艺 汽车座椅 聚酰胺-6 奥迪A8
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连续纤维增强复合材料增材制造张力双向调控方法研究
13
作者 刘晓军 单忠德 +3 位作者 王绍宗 战丽 邹爱玲 刘晓行 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第7期5-10,共6页
针对连续纤维增强复合材料在增材制造过程中存在的无张紧力或张紧力只能单向调节的问题,提出连续纤维增材制造张紧力双向调控方法。搭建了以西门子1200-1217 PLC控制器为核心,以伺服电机为执行元件,以张力传感器为检测元件的连续纤维增... 针对连续纤维增强复合材料在增材制造过程中存在的无张紧力或张紧力只能单向调节的问题,提出连续纤维增材制造张紧力双向调控方法。搭建了以西门子1200-1217 PLC控制器为核心,以伺服电机为执行元件,以张力传感器为检测元件的连续纤维增材制造张力双向PID闭环调控试验平台。连续纤维增材制造打印喷头的无规则运动由步进电机带动纤维辊正反运动等效模拟。通过PID参数的自动调整及手动整定,得到可使张力稳定控制在一定范围内的PID参数。在无重力稳定模块情况下,研究了张力控制系统在不同收线速度、不同设置张力值下的控制精度,以及收线辊在正向加速、反向加速、正反向混合变速情况下系统的控制能力,增设重力稳定模块后,研究了其在收线速度发生正反向瞬间切换时对张力的稳定作用。研究结果表明系统的控制精度最高可达到±0.22 N,且在收线辊以一定速度正、反向瞬间切换时具有快速调节功能。增设重力稳定装置可减小因速度瞬时变化过大引起的张力突变,对张力控制系统具有稳定作用。 展开更多
关键词 连续纤维 增材制造 张紧力 双向PID调控 闭环控制 重力稳定装置 复合材料
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界面分离对连续纤维增强复合材料宏观性能的影响
14
作者 曹鹏辉 邢海龙 刘振涛 《科技风》 2018年第21期222-223,共2页
界面性能对复合材料整体性能起决定性作用,本文建立顺排、插排两种模式均匀化RVE三维模型,采用非线性弹簧元渐进适应模型模拟界面分离,计算界面不分离和分离时的陶瓷基宏观性能。结果表明:界面不分离时纤维含量对材料横向有效弹性模量... 界面性能对复合材料整体性能起决定性作用,本文建立顺排、插排两种模式均匀化RVE三维模型,采用非线性弹簧元渐进适应模型模拟界面分离,计算界面不分离和分离时的陶瓷基宏观性能。结果表明:界面不分离时纤维含量对材料横向有效弹性模量影响较大;界面分离时横向有效弹性模量随界面分离逐渐减少并趋向于基体性能。 展开更多
关键词 界面 宏观性能 连续纤维增强
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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展
15
作者 商剑钊 吴小飞 +5 位作者 曹晔洁 吕云蕾 李精鑫 王晶 董宁 刘永胜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期15-27,共13页
连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺... 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状,总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状,围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述,提出了低成本制备工艺的未来研究方向,如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体,可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷基复合材料 制备工艺 低成本 反应熔渗 纳米浆料浸渗瞬时共晶
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连续纤维增强聚合物复合材料3D打印工艺研究进展
16
作者 苏文璐 钱波 +2 位作者 茅健 张立强 刘钢 《航空制造技术》 北大核心 2025年第1期117-129,136,共14页
连续纤维增强聚合物复合材料(Continuous fiber reinforced polymer composites,CFRPCs)是增材制造领域的一种新材料,与金属、陶瓷等传统加工材料相比,具有质轻高强、耐疲劳、耐腐蚀等特点,因此广泛应用于航空航天、轨道交通和生物医疗... 连续纤维增强聚合物复合材料(Continuous fiber reinforced polymer composites,CFRPCs)是增材制造领域的一种新材料,与金属、陶瓷等传统加工材料相比,具有质轻高强、耐疲劳、耐腐蚀等特点,因此广泛应用于航空航天、轨道交通和生物医疗等领域。近年来,随着增材制造技术的发展,CFRPCs 3D打印技术为高性能、低成本、可定制化的复杂结构零件制造方案开辟了新思路。本文主要针对CFRPCs 3D打印工艺进行系统综述,重点介绍了以熔融沉积成型工艺为主的CFRPCs 3D打印材料、工艺参数以及性能强化工艺的最新研究进展,并对目前面临的挑战以及未来发展进行了总结与展望。 展开更多
关键词 连续纤维 复合材料 3D打印 熔融沉积 增材制造(AM)
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连续纤维增强复合材料增材制造在航空复合材料及构件研制中的应用与展望
17
作者 樊洁 王俊涛 +3 位作者 冯冰 闫敏 王春艳 范燕生 《航空制造技术》 2025年第7期64-82,共19页
连续纤维增强复合材料增材制造作为近年来发展迅猛的一种关键先进技术,对航空复合材料及构件的研制产生深刻影响。本文介绍了连续纤维增材制造的基本概念和概况,具体阐述了连续纤维增强复合材料增材制造在国内外航空领域的研究和应用进... 连续纤维增强复合材料增材制造作为近年来发展迅猛的一种关键先进技术,对航空复合材料及构件的研制产生深刻影响。本文介绍了连续纤维增材制造的基本概念和概况,具体阐述了连续纤维增强复合材料增材制造在国内外航空领域的研究和应用进展。结合航空领域的应用需求,围绕材料、设计、制造等不同方面论述了提高连续纤维增材制造复合材料力学性能的手段,详细分析了数字仿真技术在连续纤维增材制造的设计、工艺和力学性能模拟等方面的研究现状,总结了连续纤维增材制造的技术发展趋势。最后,讨论了连续纤维复合材料增材制造对航空复合材料及构件研制产生的影响,从而为复合材料构件研制和航空应用提供重要支持。 展开更多
关键词 航空复合材料 构件研制 连续纤维增强复合材料增材制造 应用及展望
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植物纤维增强PHBV和PBAT可降解复合材料研究进展
18
作者 魏风军 杨雪 《包装工程》 北大核心 2025年第1期28-39,共12页
目的植物纤维在增强可降解复合材料中的应用日益广泛,探讨植物纤维作为增强材料,在提升聚3-羟基丁酸-3-羟基戊酸共聚酯(PHBV)和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)2种可降解复合材料综合性能中的优势与潜力。方法综述不同种类植物纤维增... 目的植物纤维在增强可降解复合材料中的应用日益广泛,探讨植物纤维作为增强材料,在提升聚3-羟基丁酸-3-羟基戊酸共聚酯(PHBV)和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)2种可降解复合材料综合性能中的优势与潜力。方法综述不同种类植物纤维增强PHBV和PBAT可降解高分子材料的研究进展,对各种复合材料的综合性能进行分析比较,并对其应用性能和前景进行总结与展望。结果植物纤维作为增强材料在PHBV和PBAT可降解高分子材料中的应用具有显著的优势和潜力,通过合理的纤维选择和表面改性技术,可制备出综合性能优异的可降解复合材料,满足不同应用领域的需求。结论未来,植物纤维增强PHBV和PBAT可降解复合材料的研究应针对抗菌抗氧化、水气阻隔、阻燃抑燃等领域展开系列研究,制备集高强度、耐水性和功能性于一体的可降解复合材料,以推动植物纤维增强可降解复合材料在更多领域的广泛应用。 展开更多
关键词 植物纤维 增强改性 可降解材料 复合材料 力学性能
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碳纤维增强复合材料阻尼性能的研究进展
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作者 孙国栋 吕龙飞 +5 位作者 解静 贾研 康凯 郑斌 尹昭怡 田清来 《材料导报》 北大核心 2025年第6期256-266,共11页
针对工程应用中不可避免的振动、冲击和噪声等引起的零件失效、精度下降和结构损伤等一系列负面影响,材料阻尼性能的研究和预测显得尤为重要。碳纤维增强复合材料作为结构材料,其阻尼性能受到国内外专家学者的广泛关注。本文阐述了碳纤... 针对工程应用中不可避免的振动、冲击和噪声等引起的零件失效、精度下降和结构损伤等一系列负面影响,材料阻尼性能的研究和预测显得尤为重要。碳纤维增强复合材料作为结构材料,其阻尼性能受到国内外专家学者的广泛关注。本文阐述了碳纤维增强复合材料的阻尼来源和预测阻尼性能的主要方法,以树脂基、陶瓷基、碳质基、金属基和夹层材料为例,介绍了国内外专家学者在基体改性、夹层材料和损伤破坏对碳纤维增强复合材料阻尼性能的影响方面的主要研究成果,并对碳纤维增强复合材料阻尼性能的研究进行了总结。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 阻尼性能 基体改性 夹层材料 损伤破坏
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面向汽车尾门的纤维增强复合材料结构拓扑优化研究
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作者 孙然 《通化师范学院学报》 2025年第2期9-13,共5页
该研究提出了一种基于拓扑优化与铺层优化相结合的复合材料尾门轻量化设计方法.首先,基于玻璃纤维增强复合材料的力学特性,建立正交各向异性材料的应力-应变关系与刚度矩阵.其次,利用密度法实现材料分布的拓扑优化,结合铺层优化进一步... 该研究提出了一种基于拓扑优化与铺层优化相结合的复合材料尾门轻量化设计方法.首先,基于玻璃纤维增强复合材料的力学特性,建立正交各向异性材料的应力-应变关系与刚度矩阵.其次,利用密度法实现材料分布的拓扑优化,结合铺层优化进一步优化纤维方向、厚度与铺层序列.实验结果显示,优化后的尾门总质量减少了21.6%,厚度减至2.4 mm.同时,其扭转刚度、弯曲刚度、一阶模态频率分别提高了20.3%、22.7%、16.9%.表明该方法在保证结构性能的基础上,实现了尾门质量的降低,扭转刚度与弯曲刚度均满足设计约束,模态性能得到有效提升. 展开更多
关键词 汽车尾门 纤维增强复合材料 轻量化 拓扑优化 铺层
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