复合材料剪切试验方法述评

抗剪性能差是复合材料结构的共同弊病。因此正确测定剪切性能对有些结构,特别是航天结构来说至关重要,多年来已发展了许多种复合材料剪切试验方法。其中短梁剪切(三点)试验法、四点剪切试验法、[±45】_(ns)层板轴向拉伸试验法、约赛佩斯库(Iosipescu)剪切试验法和二轨道剪切试验法是目前常用的剪切试验方法。文中对这些方法的优缺点作了分析比较,最后提出约赛佩斯库剪切试验法是目前剪切试验的最佳方法之一,值得推广应用。     

碳/环氧编织复合材料热膨胀特性分析

采用理论与试验相结合的方法,研究了碳/环氧三维编织复合材料的热膨胀特性。通过试验方法获得了不同规格的三维编织复合材料在编织方向的热膨胀系数,并基于均匀化理论建立了编织材料热弹性性能的分析方法,对数值结果与试验值进行了比较。研究表明,三维编织复合材料在编织方向上具有典型的负膨胀特性;与三维四向编织结构复合材料相比,三维五向编织结构复合材料具有较小的负膨胀系数;三维编织复合材料编织方向的负膨胀系数随着纤维体积含量的增大而减小,随着编织角的增大而增大;基于均匀化理论的热弹性数值分析方法可有效地预报三维编织复合材料的等效热膨胀系数,数值计算值与试验结果吻合较好。     

离位增韧复合材料层压板准静态压痕试验研究

采用准静态压痕(qsi)试验方法对离位增韧复合材料层压板和普通未增韧层压板进行了试验研究,分析了qsi试验中层压板的损伤过程,并对两种层压板的试验结果进行了对比分析.试验结果表明,离位增韧技术能够提升复合材料层压板的层间韧性,有效提高复合材料层压板抗准静态压痕的能力.     

芳纶纤维增强复合材料的机械加工

介绍了加工芳纶纤维增强复合材料的工艺方法,包括钻孔、平板制件的切割及管件截断的方法.从刀具和切削参数等方面加以阐述,并辅以加工实例介绍了加工效果.这些刀具和工艺方法成功地应用于某型号卫星天线支架的研制中,攻克了芳纶纤维增强复合材料不易加工的难题.     

复合材料格栅结构屈曲特性分析

复合材料格栅结构是由连续纤维缠绕的斜向及环向肋和蒙皮组成的结构.基于Mindlin一阶剪切变形理论下的层合板和层合梁单元,模拟格栅结构的蒙皮和肋骨,通过空间坐标变换和利用蒙皮和肋骨的几何连续条件,获得了复合材料格栅结构的单元切线刚度阵,并给出了复合材料格栅结构的屈曲有限元数值模拟方法.通过对设计状态的复合材料格栅结构的计算分析,并与实际轴压试验结果比对,,证明该计算方法可行,能够满足结构屈曲特性分析的要求.     

Cf/SiC陶瓷基复合材料车削加工工艺研究

为满足高性能、轻质化的设计要求,开展了Cf/SiC基复合材料一金属连接工艺试验件的试验工作,阐述了Cf/SiC陶瓷基复合材料喷管车削加工难点和解决方案.理论分析和试验验证表明,通过选择合理的机械加工方法、人造金刚石聚晶车刀及冷却润滑方法,采用合适的切削用量和刀具几何参数,能够实现陶瓷基复合材料喷管连接部位的车削加工,保...     

复合材料成型模具的新进展

近年来在复合材料成型模具方面取得了新进展,包括喷涂金属的复合材料模具、碳纤维预浸布模具及整体石墨模具。列举了这些模具中选用的几种典型材料的性能及做比较。对模具的加工工艺及应用前景作了分析。     

复合材料径向和轴向螺栓连接失效预测方法及失效模式分析

大型火箭舱段间的复合材料端框连接主要由径向螺栓连接和轴向螺栓连接组成，设计了不同铺层和几何尺寸的连接试验件，并通过试验获得了失效载荷和失效形式。然后，选择了3种渐进损伤方法进行了连接结构的失效预测，并将预测结果与试验结果进行比较，结果表明：采用基于细观力学的复合材料渐进损伤方法，15组径向连接试验件失效载荷计算误差最大为17.3％；4组轴向连接失效载荷计算误差最大7.4％；预测的失效形式与试验结果接近，为连接结构确定了合适的失效预测方法。采用数值分析结果揭示了复合材料单向层的主要失效模式。为复合材料端框连接的设计研究提供了可用的失效预测方法及详细的失效模式分析结果。     

液体火箭发动机的热结构复合材料

20多年来,火箭工程设计人员一直在研究耐高温、抗氧化陶瓷材料的应用可能性,但是这些材料的主要缺点是易碎和抗热壅塞性差.目前工业用碳陶瓷和陶瓷-陶瓷结构复合材料具有很好的弹性和很强的抗热壅塞性能,这重新引起了人们制造高温火箭发动机复合材料部件的兴趣.这类新材料目前正由欧洲动力装备公司(SEP)生产,其名为SEPCARB和CERASEP,它们具有独特的热和机械性能,可以取代难熔金属而应用于可贮存二元推进剂火箭发动机的整体式喷管和推力室.装有这些部件的工艺发动机已经试验成功,从而为下一代火箭发动机的生产铺平了道路.     

喷管复合材料扩张段的阵地超声探伤研究

研究了用超声干耦合单面检测方法对固体发动机喷管复合材料扩张段进行阵地探伤的可行性和判伤标准，探讨了方法对扩张段的探测能力及检测试验件的最佳检测工艺条件，并给出了实验结果。     

高模量复合材料力学性能测试

从理论分析和力学试验的角度对高模量碳纤维复合材料的单向拉伸试件提出了改进的方法和措施,并且通过试验验证了改进方法的正确性。     

空间应用复合材料压力容器研制技术

综述了空间应用金属内衬复合材料压力研制技术，从性能优势，金属内衬，复合材料，试验四个方面给出了比较重要的技术信息，同时列举了国外空间系统应用的几个典型实例，并对中国研制空间系统应用复合材料压力容器提出了几条值得借鉴的经验。     

复合材料层板纯剪实验

本文提出一个测量复合材料层板面内剪切性质的方板纯剪试验法。首先对方法的可靠性进行试验检验,然后对两种复合材料层板的剪切行为进行试验。     

纤维复合材料设计优化与工艺因素

纤维增强树脂基复合材料设计容许值的优化,要比金属复杂的多。文中将复合材料与金属加以比较,以了解复合材料设计容许值优化的特殊问题。讨论了各种因素对设计容许值的影响,包括材料、试验、工艺、模具、质量控制和环境老化等因素。在此基础上对各种复合材料设计容许值的优化提出了建议。     

200N Cf/SiC复合材料推力器研制

为了研制Cf/SiC复合材料推力器,对Cf/SiC复合材料物理性能进行了试验研究,测试了Cf/SiC复合材料在空间复杂环境下的适应性及力学性能;采用化学气象沉积法制备抗氧化涂层;采用自动缠绕成型工艺制备Cf/SiC复合材料喷管;采用Ti-Ni复合钎料进行了高温钎焊试验,获得了最优的钎焊工艺参数,完成了Cf/SiC复合材料与金属铌的钎焊连接;制备了试验样机并进行了热试车考核.结果表明,Cf/SiC复合材料在经历各种空间环境后,仍可保持良好的力学性能,涂层具有较好的抗氧化能力.热试车过程中,稳态试车室压平稳,脉冲工作时,推力器响应迅速,脉冲一致性好;燃烧效率达到设计要求,钎焊缝结构完好,Cf/SiC复合材料喷管无明显烧蚀,热试车圆满成功.     

复合材料剪切试验方法现状

复合材料剪切试验方法现状剪切强度是复合材料重要的力学性能指标，不同的试验方法测得的结果有一定差异．目前有多种方法在应用之中，但国内外最流行的方法有短梁剪切试验四点剪切试验，（±４５°）叠层试样轴向拉伸试验、尤西贝斯库（Ｔｏｓｉｐｅｓｃｕ）剪切试验和双...     

复合材料压力容器在航天领域的应用研究

综述了复合材料压力容器在航天领域的最新应用进展,列举了国外空间系统应用的几个典型实例,从金属内衬、纤维材料及树脂基体方面给出了比较重要的技术信息.论述了低温复合材料压力容器的研发与应用趋势,金属内衬和缠绕纤维在低温环境下的性能表现优异及低温环境下树脂基体的选择.探讨了复合材料压力容器无损检测方法的研究现状及展望.未来复合材料压力容器无损检测技术将向着高效实时、精确定位、定量分析及由局部缺陷检测向整体缺陷检测的方向发展.     

复合材料NDT各种方法的效能

复合材料NDT技术很多,其实用性受被检结构材料,几何形状以及工作状态的约束,下表给出了不同方法的综合能力。┌─────┬──┬──┬───┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐│复合材料 │纤维│固化│孔隙率│湿度│纤维│脱层│开裂│整体│检验│应变││ NDT │取向│状态│ │ │脱胶│ │ │检查│试验│ │├─────┼──┼──┼───┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤│射线法 │. │ │O │ │O │ │. │O │ │O │├─────┼──┼──┼───┼──┼──┼──┼──┼──┼──…     

纳米粒子改性复合材料技术研究

从结构方面对复合材料提出了改性意见，阐述了进行复合材料改性的原理，同时进行了相关的试验，证明了改性原理的正确性。根据试验，对纳米粒子改性复合材料的特点进行了阐述，并由试验结果推出了相应的结论。     

环境湿度对复合材料性能的影响

本文对环氧—玻璃纤维复合材料的吸水过程及其对复合材料抗拉强度的影响,根据树脂中固化剂的种类分别作了研究。在25℃到90℃蒸汽中(0%RH—100%RH)进行的各种试验表明,用扩散定律能正确预计出以二胺和以双氰胺为固化剂的复合材料的吸水情况。通过对三种复合材料的拉伸强度所作的研究清楚地表明,复合材料在湿度接近60—70%RH 时就开始出现初步损伤。本文明确示出,无论是在蒸汽中还是在液体中,复合材料的这种损伤与吸水量没有直接的关系,而主要取决于环境温度和超过极限浓度值以后的储存时间。本文根据一个采用玻璃布的简化模型建立了一套预计损伤的“外推”方法。本文还表明,仅仅使用沸水试验的方法并不能确定复合材料在较低温度下的真实形态。