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关键词： 纤维缠绕复合材料   缠绕图型   有限元方法   应力   屈曲  

摘要： 针对纤维缠绕复合材料结构中存在纤维束交叉起伏和铺层走向交替的特点,建立了一种分析缠绕图型对缠绕复合材料结构力学性能影响的有限元方法。采用ABAQUS有限元软件,分析了考虑纤维束交叉起伏和铺层走向交替后缠绕复合材料圆柱壳的应力、应变分布规律,并且研究了缠绕图型对缠绕圆柱壳屈曲临界载荷的影响。结果表明:采用层合板模型计算得到的圆柱壳的应力分布比较均匀;考虑纤维束交叉起伏和铺层走向交替后,缠绕复合材料圆柱壳的应力不再均匀分布,应力云图出现规则分布的菱形图案,在菱形区域中纤维交叉起伏和铺层走向交替处的应力有明显的波动。本实验有限元模型中的菱形特征单元可以反映缠绕复合材料纤维交叉起伏和铺层走向交替的实际情况。

关键词： 三维正交机织复合材料   细观结构   理论模型  

摘要： 文章针对细观结构和理论模型进行了综述和回顾,重点介绍了三维正交机织复合材料的分析模型,以期待为今后的研究工作提供借鉴。

关键词： 相似材料   物理模拟   室内力学试验   铁精砂   应力应变曲线  

摘要： 依托于某工程项目,以隐晶质玄武岩为模拟原型,选择相似材料最优配比,以便后续物理模拟等研究工作。相似材料由石英砂,重晶石粉、铁精粉和松香酒精溶液混合后击实而成,该材料具有高重度、低强度的特征。从材料选择、模具设计、试样制备、室内力学试验等方面开展了综合性模型相似材料的试验研究,最终获得满足试验要求的材料组成及配比。经试验研究发现,通过改变配比,可以调整相似材料的抗压强度及抗剪强度参数,从而为以后的相似材料研究提供可以参考和借鉴的依据。

关键词： 铝基复合材料   热挤压   热处理   正交试验  

摘要： 采用Al-KBF4-K2ZrF6剂体系,通过熔体反应法成功制备(Al3Zr+ZrB2)p/6063Al复合材料。对复合材料进行热挤压和热处理,并利用正交试验的方法综合分析挤压和热处理参数(固溶温度、时效时间、时效温度)对铝基复合材料的抗拉强度的影响,采用SEM等分析方法于各阶段分析了复合材料的相组成,探讨了热处理对复合材料拉伸性能的影响的微观机制。结果表明,热挤压和热处理均对复合材料的微观形貌和抗拉强度有较大影响,分别提升了6%和20%。正交试验计算所得热处理参数对抗拉强度影响的大小顺序为固溶温度、时效温度、时效时间。优选出最大抗拉强度热处理工艺为固溶温度723 K,固溶时间4 h;时效温度423 K,时效时间4 h。

关键词： 长玻纤   聚丙烯   玻纤含量   力学性能  

摘要： 采用长玻纤作为增强材料,将玻纤与聚丙烯树脂混合,通过单螺杆挤出机挤出成型,获得玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(GFRPP),测试分析了不同玻纤含量GFRPP的力学性能。结果表明:随着玻璃纤维含量增加,GFRPP的拉伸强度和断裂伸长率均呈现出先增加后减小趋势,拉伸强度在纤维含量36.27%时达到最大值97.14MPa;断裂伸长率在纤维含量2 6.3 3%时达到最大值2.4 5%。GFRPP的断裂缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量均随玻纤含量增加而增加。

关键词： 纳米CaCO3   木粉   木纤维   复合材料   力学性能  

摘要： 将改性分散后的纳米CaCO3加入到木粉和木纤维中,通过添加脲醛树脂,组胚,热压成型,制得木质基-纳米CaCO3复合材料,利用激光粒度仪、FTIR及XRD表征,并进行力学性能测试与分析。实验表明:经过改性后的纳米CaCO3粒径变小,改性剂可以成功吸附于纳米CaCO3表面,当添加纳米CaCO3质量分数为7%时,木质基复合材料力学性能提高量最大;其静曲强度、弹性模量及内结合强度分别为29.08 MPa、5 686 MPa和0.72M Pa,分别提高了31%,97%,50%。

关键词： 材料力学   内力   设正法  

摘要： 《材料力学》课程中杆件内力的正负问题不易理解及掌握,计算后在绘制内力图时常常出现错误。通过长期的教学实践,总结出便于学生理解、记忆、掌握及应用的教学方法,即用截面法求解内力时,采用内力设正法,将内力统一画成和内力规定的正方向相一致的方向。根据求得的内力的代数值可正确无误的完成内力图,从而找出构件的危险截面与危险点,对进一步分析杆件强度、刚度和稳定性问题至关重要。

关键词： 复合材料   微观结构   有限元   力学性能  

摘要： 采用宏微观耦合有限元模型和子模型技术研究了Si CP/6061Al复合材料微观结构对其力学性能的影响。宏微观耦合有限元模型是由宏观模型和复合材料微观结构模型组成。子模型分析技术是进一步细化复合材料微观结构有限元模型,并把该复合材料微观结构有限元模型边界位移施加到子模型上进行分析计算,子模型分析技术可提高计算准确性及效率。结果表明:增强颗粒形状对该复合材料弹性力学性能几乎没影响,但随增强颗粒角度尖锐化,该复合材料应变硬化效果和应力集中显著增强。颗粒团簇导致了Si CP/6061Al复合材料中应力-应变分布的不均匀,且易失效。随增强颗粒体积分数的增加,该复合材料强度增强。

关键词： 聚丙烯   芦苇纤维   聚丙烯接枝马来酸酐   复合材料  

摘要： 以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)为增容剂,制备了聚丙烯(PP)/芦苇纤维复合材料。采用万能拉力试验机、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对复合材料的力学性能、断面形态以及热性能进行了表征。研究结果表明:添加增容剂可以改善芦苇纤维与PP基体的界面结合性,从而提高了PP/芦苇纤维复合材料的拉伸性能、弯曲性能以及热稳定性。

关键词： 聚丙烯单丝   石膏   抗折强度   抗压强度  

摘要： 采用较粗的聚丙烯(PP)单丝作为石膏材料的增强材料,通过抗折和抗压实验研究了单丝长度、掺量对PP单丝/石膏复合材料抗折和抗压强度的影响.抗折实验结果表明:PP单丝的掺入有利于提高复合材料的抗折强度,当掺量小于1%时,复合材料抗折强度随掺量增加而变大,当掺量为2%时复合材料抗折强度呈下降趋势;掺量相同的情况下,单丝长度越长增强效果越好,15 mm的PP单丝掺量为1%的试样抗折强度最高较空白样提高了26%;折断后试样断口中PP单丝呈拔出状,表明PP单丝与石膏材料的结合较弱.抗压实验结果表明:PP单丝的掺入降低了复合材料的抗压强度,抗压强度随掺入量增加而减小,15 mm的PP单丝掺量为2%的试样抗压强度最小较空白样减少了9.6%.