单向玻璃纤维复合材料纵向弹性模量有效预测方法

玻璃纤维复合材料等

玻璃纤维及其复合材料是一种新型绿色环保汽车内饰装饰材料,应用前景十分广阔而受到普遍的关注。针对玻璃纤维及其复合材料应用前景,分析了复合材料的性能特点及其与其它材料主要技术经济性能比较,阐述了玻璃纤维及其复合材料的主要品种及其应用,介绍了玻璃纤维及其复合材料的主要成分和材料分类,同时例举了玻璃纤维及其复合材料在汽车上的应用实例。

提出了一种用于预测颗粒增强复合材料有效弹性模量的多步法.将基体与部分颗粒均质化为一种混合物,计算得到其力学性能后再当成新的基体,如此反复,直到计算出复合材料的有效模量.利用四种多步法计算了不同填充分数和不同模量比复合材料的有效弹性模量,并与全尺寸有限元计算结果进行了对比.结果显示,低体积分数下多步法结果与有限元模型计算结果误差较小,并随着体积分数的提高而增大,其中fem-fem法精度最高.有限元多步法可有效解决因复合材料填充比高、颗粒尺寸相差大而造成的计算模型过大等困难,可在一定精度要求下代替全尺寸有限元预测复合材料有效性能.

本文研究了长玻璃纤维强化的树脂基复合材料的ⅱ型断裂韧性及裂纹扩展速率。作者使用了超声波技术来测定复合材料的弹性模量，测定的结果与混合定律计算的结果吻合的很好。ｅｎｆ三点弯曲试样被用来测定ｇｉｃ和ｄａ／ｄｎ与△ｇｉ的关系。通过理论分析，梁内剪剪力对用梁理论计算出的ｇｉ的影响误差约为３％。对断口的分析显示了不同断裂类型会带来不同的微观断口形貌。

本文通过762mm冲锋枪普通弹以550m/s速度侵彻高强度玻璃纤维复合板后纤维和树脂的破坏状态、破坏区域和分层情况,分析阐明了复合材料微观结构与宏观力学性能之间的关系,从微观定性分析了增韧剂和树脂含量对抗弹性能的影响,证明了纤维复合板在弹着点35cm之外抗二发命中,为纤维复合材料防弹研究提供了理论依据。

玻璃纤维复合材料在建筑中的应用 玻璃纤维 玻璃纤维的化学组成主要为二氧化硅、三氧化硼，它们对玻璃纤维的性质和工艺特点其 决定作用。玻璃纤维具有高强度、低伸缩、耐腐蚀、电绝缘、不燃烧等许多优异性能。将特 定组分的玻璃熔融后经小孔流出，再抽拉成极细的纤维，可以制成织物，品种繁多。常的有 玻璃纤维布、玻璃纤维毡及无纺布等。但短纤维增强复合材料在强度、刚度和抗疲劳性能等 方面，远不如同类长纤维增强复合材料在纤维方向的性能。但由于短纤维生产率高，可以制 成形状复杂的部件且价格便宜，因而具有广泛的应用。短切玻璃毡铺复性好，无定向性，增 强的复合材料比没有纤维增强的基体材料(工程塑料)在强度尤其是刚度和热稳定性方面要 好得多；比单向连续纤维增强复合材料的横向拉伸强度和剪切强度要高得多；比单向(和叠 层)复合材料的层间拉伸强度和剪切强度要高很多。 玻璃纤维/聚丙烯的复合材料 长玻纤增

本发明提供一种玻璃纤维复合材料吸音板，它由外框架、表面格栅和吸音棉组成；外框架的形状是一种盆状的、由四周外壁和底面构成的框架；内置吸音棉置于外框架中，其上方设置表面格栅，表面格栅的边缘与外框架的边缘固定连接；外框架与表面格栅均采用玻璃纤维复合材料。吸音棉的表面分布有锥形结构，使用环氧树脂或乙烯基树脂将吸音棉粘结在外框架内表面，外框架采用拉挤成型的方法生产。与传统隔音吸音材料相比，本发明所述玻璃纤维复合材料吸音板具有吸音效果优良、耐腐蚀性能好、耐久性强、环保、成本低、重量轻、强度高、安装方便、外观美观等优点，可单独或直接粘在混凝土隔音墙、公路隔栏、高架桥内面、隧道内面墙体上作为声屏障使用，广泛地应用于公路、铁路、隧道及其他噪音严重的场所。

1 玻璃纤维复合材料的应用领域综述 摘要:随着玻璃纤维复合材料被的广泛研究，另外玻璃纤维价格便宜，其高性价 比受到应用领域的青睐,我国的玻璃纤维复合材料行业得到了迅猛地发展。目前， 我国玻璃纤维复合材料生产总量居世界前列,玻璃纤维复合材料已被广泛地应用 于建筑工程、石油化工、交通运输、能源工业、机械制造、船艇、体育器械、航 空航天等领域，为国民经济和国防建设做出了重要贡献。 关键词玻璃纤维复合材料应用领域 reviewedtheapplicationareasofglassfibercomposite materials abstract:astheglassfibercompositeswaswidelystudied,cheapprice anditscost-effective,theglassfiberget

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用细观力学的方法对陶瓷颗粒增强金属基复合材料进行研究,把材料简化为三相模型,陶瓷粒子和基体壳简化为椭球形二相胞元,用mori-tanaka法建立二相胞元的刚度预报模型。结果表明,二相胞元为横观各向同性,具有5个独立的弹性常数。据二相胞元方位的随机性,由应力应变换轴公式和物理方程确定复合材料的平均应变,进而得到复合材料的等效弹性模量和等效泊松比以及等效刚度模量的理论计算公式,并通过对所建模型的分析,确定各参量与陶瓷颗粒含量之间的关系。

运用复合法则计算蜂窝板复合材料的等价弹性模量,并把此值与有限元法的分析数值计算结果进行比较,指出在运用复合法则计算等价弹性模量时,由于未考虑到蜂窝芯板与面板间的位移连续性条件,其误差将很大;提出了满足蜂窝芯板与面板间的位移连续性条件下的等价弹性模量理论分析的新的计算方法,并且通过与有限元法的数值分析结果进行比较,确认其有效性.

通过对颗粒增强复合材料中增强颗粒长径的统计分析，推导出颗粒长径比与其所占体积分数的关系，并将其纳入到复合材料有效弹性模量的计算公式中。测试结果表明，经修正后的预报公式具有较高的精度。

【目的】面对我国乐器音板用材资源的严重不足,寻找新材料替代传统乐器木质音板用材是非常有必要的。【方法】本试验以玻璃纤维为增强材料,桦木单板为基体,按照单板层积材结构设计制备桦木单板/玻璃纤维复合材料。通过对玻璃纤维复合材料声学振动性能检测分析,探究玻璃纤维布的不同铺放位置和铺放层数对复合材料声学振动性能的影响。【结果】用1层玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料a的比动弹性模量和e/g值分别为22.20gpa和16.55,比用1层玻璃纤维布铺放在芯层单板单侧的复合材料b分别高了8.7%、17.8%。用2层玻璃纤维布分别铺放在上下表层单板内的复合材料c的比动弹性模量和e/g值分别为25.04gpa和17.04,比用玻璃纤维布铺放在芯层单板两侧的复合材料d高了7.5%和18.0%。纤维铺放位置对声辐射品质常数和声阻抗的影响较小。玻璃纤维布的层数与复合材料的声学振动性能不成线性关系,铺放2层玻璃纤维布的复合材料具有较高的比动弹性模量和e/g值。玻璃纤维布铺放3层和4层的复合材料的比动弹性模量和e/g比铺放2层的都小。随着玻璃纤维布层数的增加,声辐射品质常数呈减小的趋势。通过综合评分法分析发现:玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料综合评分值都高于铺放在靠近芯层单板的复合材料,铺放2层玻璃纤维布的复合材料的综合评分值达到最大。【结论】玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料声学振动性能优于纤维布铺放在靠近芯层单板的复合材料。铺放2层玻璃纤维布的复合材料c的声学振动性能达到最好。尽管复合材料c的e/g值约为西加云杉的80%,但比动弹性模量和西加云杉的相接近,说明桦木单板/玻璃纤维复合材料具有替代传统木质音板用材的可能性。

相对拉伸拉伸伸长弯曲弯曲压缩燃烧比热热胀 密度强度模量率强度模量强度性容系数 %洛氏j/×10-6 （质量）硬度（kg.k）k-1 d792d638d638d638d790d790d695d256d785ul-94d696 聚酯预成型 一般用途251.5593.112.412.5186.27.58172.4954①69814.0 型材241.7479.311.722.5196.59.1137.91102.4①69814.0 高玻璃纤维含量401.70148.215.512.5265.510.34220.61219①69814.0 聚酯smc 低压（模压）①14.0 一般用途221.7851.711.720.4124.19.651

考虑细观状态下纤维与基体的基本特性,采用文的基本假定和分析方法,本文计算了玻璃/环氧实心纤维及空心纤维单向板在宏观荷截下的破坏曲面.一般来讲,单向板纵向受拉时主要是由纤维承受截荷,此外,环氧树脂基体具有不等的拉压弹性极限.因此,本文考虑不同应力状态下应采用不同的极限强度值进行细观校核,认为受纵向拉伸截荷时考虑纤维的破坏;而受纵向压缩截荷时考虑基体的压缩破坏;受横向拉压截荷时考虑基体的拉压破坏.由此计算得到了实心纤维与空心纤维单向板在纤维体积含量不同时破坏曲线的变化趋势.

单向玻璃、单向透视玻璃、单面镜玻璃 1.产品介绍： （1）单向透视玻璃，又称（单向玻璃、审讯室玻璃、辨认室玻璃、 监控室玻璃、原子弹玻璃、单面镜玻璃、镜面玻璃等：） （2）单向透视玻璃：是一种对可见光具有很高反射比的玻璃， 1.产品使用： （1）单向透视玻璃在使用时反射面（镜面）必须是迎光面或朝向 室外一侧。当室外比室内明亮时，单向透视玻璃与普通镜子相似， 室外看不到室内的景物，但室内可以清楚看到室外的景物，而当室 外比室内昏暗时，室外可看到室内的景物，且室内也可以看到室外 的景物，其清晰度取决于室外照度的强弱。 2.产品应用： （1）产品广泛应用与监狱、派出所、审讯室、高级人民法院、公 检法机构审讯室、精神病医院、大学科研究机构研究所、学校会议 室、幼儿园、大型会议室、办公室、等。在一定灯光效果配合下， 可达到外面看不到里面，里面可以清楚看到外面的单向透视效果，

第33卷　第8期 　1999年8月 　　　 　　　西　安　交　通　大　学　学　报 journalofxi′anjiaotonguniversity 　　　 　vol.33　№8 　　aug.1999 玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料的研究 韦　玮,程光旭,张东山 (西安交通大学,710049,西安) 摘要:采用连续玻璃纤维与环氧树脂相复合,通过单向缠绕成型工艺,制备出具有良好力学性能的 单向复合材料板.研究了复合材料的成型工艺及配方组成对单向复合材料力学性能的影响,结果表 明:采用成型工艺方法和配方组成的复合材料的拉伸强度为1114gpa、弯曲强度为2718mpa、冲 击强度为3147mpa;同时利用扫描电镜对复合材料的界面进行了分析. 关键词:玻璃纤维;环氧树脂;单向增强;复合材料 中国图书资料分

传统玻璃成分设计方法不仅计算繁琐、工作量大,效率低,而且精度较低,生产者迫切希望能改进玻璃成分设计方法。计算机辅助建模大大缩短了新材料、新工艺和新设计从实验室转移到生产现场所需的时间,为玻璃成分设计提供了强有力的技术支持。人工神经网络是用工程技术手段模拟生物神经网络结构特征的一类人工系统。它具有很强的自学习能力,能够从已有的实验数据中获取有关材料的组分、工艺和性能之间的规律,并达到预测的目的。本文主要研究了人工神经网络在玻璃成分设计中,尤其是在预测玻璃性能方面的应用。

通过微观测试研究单向玻璃纤维增强复合材料(frp)的纵向压缩破坏。并建立一个与纤维体积、基体和纤维的性质有关的模型来预测frp的纵向压缩强度,实验中,设计了一个特殊加载装置用来放在leitz光学仪器下观察压缩破坏过程,观察到一些纤维首先弯折,然后引起相邻纤维弯折系列响应,最后导致整个试件压缩破坏。强度预测与实验结果吻合较好,结果表明当纤维有微挠度特别是有微弯曲时,压缩强度与基体的非线性有关。

为了增加导电性能,利用火焰喷涂技术在玻璃纤维复合材料表面制备铝导电涂层。利用扫描电镜和金相显微镜观察铝涂层的组织结构,研究喷涂参数对铝涂层组织结构的影响,分析涂层与基体结合界面随厚度增加的变化规律;利用四电位法测量铝涂层的导电性能,分析组织结构与涂层孔隙率对涂层导电性能的影响。

将夜光剂添加到环氧树脂(ep)中,采用多层复合拉挤成型制得了夜光ep/玻璃纤维复合材料,研究了复合材料的夜光性能、耐水发光性能及力学性能。结果表明,夜光剂的用量在10份左右、表层厚度为0.10mm时,复合材料具有长余辉、耐水冲洗、黑夜白天交替的发光性能。

研究了不同含量的马来酸酐接枝聚丙烯(pp-g-mah)相容剂对玻璃纤维增强聚丙烯/聚乙烯蜡(gfrpp/pw)复合材料体系力学性能和结构的影响。结果表明,少量的pp-g-mah可以改善"浮纤"现象,促进gfrpp/pw/pp-g-mah复合材料的相容性和pp基体中γ晶的产生;与原体系相比,加入少量相容剂后冲击强度提高了37.9%,屈服强度提高了3.2%,热变形温度增加了3.9℃。