复合材料格栅结构单元力学性能预测

将废旧瓦楞纸板粉碎制浆,与高密度聚乙烯通过注塑成型制备废纸浆/hdpe复合材料。研究了废纸浆含量,相容剂hdpe-g-mah和ldpe-g-gma,加工助剂s-105、tkm-m80和deoflowa对废纸浆/hdpe复合材料力学性能的影响,通过扫描电镜sem分析了复合材料的冲击断面,结果表明,hdpe-g-mah和tkm-m80共同增容的废纸浆/hdpe复合材料的力学性能得到明显提升。sem电镜分析表明,经hdpe-g-mah和tkm-m80增容后的复合材料,纸浆纤维和hdpe界面模糊,相容性很好。

以硅粉、铝粉、caco3及不同粒径组合的刚玉为主要原料,y2o3为添加剂,在1500℃通过氮化反应制备了ca-α/β-sialon结合刚玉复合材料,研究了sialon含量对该复合材料力学性能的影响。结果表明:随着sialon含量的增加,ca-α/β-sialon结合刚玉复合材料的体积密度降低、气孔率增大、常温抗折强度提高;随着温度的升高,复合材料的抗折强度先升高后降低,在1000℃时达到最大值。

RTM聚酰亚胺复合材料力学性能研究

测试了两种不同经纬编织密度和不同含胶量的碳布/环氧复合材料的基本力学性能,对碳纤维复丝及碳布在复合材料中的强度利用率作了比较与分析。结果表明:适当增大含胶量有利于改善复合材料的力学性能;经纬编织密度对复合材料力学性能的影响同样不可忽视。

新型三维编织复合材料等网格结构力学性能分析

在新型、高效的拉挤互锁复合材料格栅结构的制造工艺中通过格栅肋开槽克服材料堆积,而开槽处的应力集中会影响结构的破坏和疲劳,是结构设计中需要考虑的一个重要因素。建立了加帽的格栅肋应力分析模型,应用复变函数孔口问题解的结果,得到了格栅肋开槽附近的应力解。分析了格栅肋开槽处的应力集中,讨论了开槽尺寸,材料常数等因素对应力集中的影响。

采用有限元方法对低速冲击后蒙皮内含有不同分层形式的复合材料格栅加筋(ags)板的分层扩展行为进行了数值模拟。采用虚裂纹闭合技术计算分层前缘的总能量释放率,并以总能量释放率准则作为分层扩展判据,结合自适应网格移动技术,分别研究了在压缩载荷作用下,蒙皮内具有圆形和椭圆形分层的复合材料格栅加筋板的分层扩展过程。数值研究结果表明:分层深度的变化导致了ags的分层扩展特性十分复杂,它与分层深度、初始分层尺寸、蒙皮和肋骨的刚度比、后屈曲变形模式等因素都密切相关。本文结论对ags的承载能力预测及优化设计具有一定的参考价值。

将二硫代酯化合物作为raft(可逆加成-断裂链转移反应)试剂,采用raft活性聚合方法在碳纳米管表面接枝丙烯酸丁酯和马来酸酐的共聚物,并制备了pc/碳纳米管复合材料。利用ft-ir、tem表征接枝后的碳纳米管,考察了碳纳米管用量对pc/碳纳米管复合材料的力学性能的影响,观察了pc/碳纳米管复合材料冲击断面形貌。结果表明,碳纳米管表面接枝上了一层聚合物,pc/碳纳米管复合材料的力学性能得到了改善。

采用遗传算法在总体屈曲约束条件下对复合材料格栅加筋板进行布局优化设计。采用一种参数化的平铺等效刚度计算方法,用于分析格栅加筋板的总体屈曲。最后通过有限元分析对优化结果的有效性进行验证。设计变量为轴向和横向的筋条间距、筋条高度和厚度,筋条的布局。该方法适用于在给定板的全部可选尺寸参数,面内设计载荷,边界条件,材料属性条件下,对复合材料格栅加筋板进行质量最轻的布局优化。

第２６卷　第１期中　国　塑　料ｖｏｌ．２６，ｎｏ．１ ２０１２年１月ｃｈｉｎａ　ｐｌａｓｔｉｃｓｊａｎ．，２０１２ ｐｅ－ｈｄ复合材料导热性能及力学性能的研究 成　敏，韦亚兵，张云灿 ＊ （南京工业大学材料科学与工程学院，江苏南京２１０００９） 摘　要：通过双螺杆挤出机制备了高密度聚乙烯（ｐｅ－ｈｄ）／石墨／ｃａｃｏ３增韧母料复合材料，并研究了石墨的表面处 理、粒径、含量以及ｃａｃｏ３增韧母料含量对复合材料导热性能及力学性能的影响。结果表明，偶联剂ｎｄｚ２０１对石墨 表面具有较好的处理效果。石墨颗粒直径越小，复合材料的热导率及综合力学性能越高。ｃａｃｏ３增韧母料能明显提 高复合材料的热导率及缺口冲击强度。ｐｅ－ｈｄ／石墨／增韧母料２５０ｂ的质量比为４５／３０／２５时，复合材料的热导率可 达１．７２ｗ／（ｍ·ｋ），其缺口冲击强度与纯ｐｅ－ｈｄ相近

采用熔融共混法制备了玻璃微珠/聚丙烯(gb/pp)复合材料,研究了玻璃微珠含量及表面处理对复合材料微观结构、力学性能及介电性能的影响。结果表明:随着玻璃微珠含量的增加,复合材料的拉伸强度和伸长率下降,而弹性模量增加。微观结构分析表明:经过硅烷偶联剂kh-550和eb-151处理的玻璃微珠与聚丙烯之间的界面粘接性得到提高,复合材料的拉伸强度、弹性模量和伸长率明显改善;偶联剂的用量对复合材料的力学性能有明显的影响,其最佳用量为2%。复合材料的介电常数和介电损耗随玻璃微珠含量增加呈现增大的趋势,且经过改性的复合材料的介电常数和介电损耗比未经改性的有所增加。

以稻秸秆粉、稻壳粉、衫木粉、竹粉,pp、pe-hd、pe-ld膜为原材料,采用模压成型工艺制备不同填料及不同塑料基体的木塑复合材料,并对复合材料力学性能进行分析。结果表明:无油墨pp基复合材料的综合力学性能较好,而含油墨pe-ld基复合材料的冲击韧性较好。稻秸秆粉作为填料增强无油墨pp复合材料效果最佳,制得稻秸秆粉/pp综合力学性能较好,而稻壳粉/pp复合材料冲击韧性较好。

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采用微波快速固化胶粘剂的方法通过实验对铝合金材料的裂纹进行了修复,研究了修复工艺,并采用数学和有限元分析的方法分析了含裂纹的铝合金板材修复前后的力学性能变化情况,同时对比了其他方式的修复后强度,观察了修复效果,结果表明:修复后铝合金材料的双向拉伸性能可恢复到原材料的95%以上,静强度可恢复到原材料的102.9%.

复合材料低成本制造技术是先进复合材料格栅结构能否广泛应用的关键。目前,以混合工艺法、模具膨胀工艺和拉挤-互锁及其增强改进工艺为代表的工艺方法已经取得较大的成功和应用,我们应该继续研究可靠性高、可重复性强和自动化的成型工艺方法,引进和发展大型ags结构的自动化生产设备。

先进复合材料格栅加筋结构有较高的结构效率和较好的设计性能,在航空航天领域有着广泛的应用。本文采用等效平铺刚度模型对格栅结构进行了力学分析,指出其屈曲载荷的求解方法,并用区间方法对工程中的非概率不确定因素进行定量,用遗传算法对格栅结构进行了可行稳健性优化设计。将稳健性优化的结果与传统优化的结果进行了比较,结果表明,稳健性优化得到的结构质量要高于传统方法,但结构的可靠性和稳健性显著提高。

材料与性能 聚丙烯/有机改性蒙脱土复合材料的流变特性 及动态力学性能 顾书英1,任　杰 2,3 (11同济大学材料学院,上海200092;21同济大学混凝土材料研究国家重点实验室,上海200092; 31上海交通大学高分子材料科学与工程系,上海200240) 摘　要:用ares流变仪研究了聚丙烯/有机改性蒙脱土复合材料的流变特性与扭转模式下的动态力学性能,并用 x射线衍射研究了动态力学测试过程中复合材料的结构变化。结果表明:复合材料的储能模量g′、损耗模量g″及 剪切粘度η随着蒙脱土含量的增加而增大,并且改性聚丙烯增加了基体与蒙脱土片层之间的作用力,使g′、g″、η进 一步提高。另外,动态力学测试结果表明:复合材料在65℃左右,损耗角tanδ出现峰值,并且随着蒙脱土含量的增 加,峰值右移,x射线衍射结果

提高力学性能是材料进行复合的主要目的之一。复合材料的常温力学性能主要取决于增强剂,而高温力学性能则与基体材料的耐热性密切相关。界面对复合材料的力学性能具有重要的影响,界面微裂纹的产生、扩展和中止以及剥离等将对复合材料的力学性能产生严重的影响。正由于界面影响的复杂性,目前描述复合材料力学性能的公式尚处于经验或半经验阶段,尚未达到系统理论化程度。

适合的木粉填充量、粒径大小有利于提升木塑材料的综合性能;合适基体树脂的选择也有较大影响;加工工艺的类型决定材料的质地、密度,影响材料强度;原料的改性处理也是提升木塑材料的重要途径。阐述了提升木塑材料力学性能的微观作用机理,举出了现阶段主要的科研成果,总结了木塑材料发展的不足,并做出了展望。

在灰色神经网络组合预测模型建模的基础上,以木塑纤维复合材料加工主要因素的正交设计试验结果为数据样本,建立木塑纤维复合材料力学性能工艺指标的预测模型。以木塑纤维复合材料加工主要因素作为输入量,对这些变量进行灰色gm(1,n)预估,再进行bp神经网络预测,获得木塑纤维复合材料力学工艺指标的预测。结果表明,所建立的预测模型能够很好地预测出木塑纤维复合材料的力学性能及工艺指标。

含Cu界面层碳纤维增强铝基复合材料制备工艺及其力学性能

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能 摘要：本文论述了玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能，主要包括材料的拉 伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度。并分析了复合材料力 学性能与玻璃纤维含量之间的关系，最后将复合材料与abs的力学性能进行比 较，发现玻璃纤维增强的聚丙烯复合材料可以替代abs应用于一些受力领域。 关键词：玻璃纤维；聚丙烯；力学性能；abs 1.引言 聚丙烯是一种综合性能十分优异的热塑性通用塑料，其具有易加工、密度小、 生产成本低等特点，所以聚丙烯在家用电器、日常用品包装材料、汽车工业等行 业有着广泛的应用，成为近些年来增长速度最快的塑料之一。然而聚丙烯也有一 些缺点，比如：抗蠕变性差、熔点较低、尺寸稳定性不好、热变形温度低、低温 脆性等，制约了其作为工程受力材料的应用。聚丙烯的一般性能如表1所示[1]。 如果想提高聚丙烯的耐热