陈浩
,
李鹏南
,
唐思文
,
邱新义
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.03.015
采用不同几何参数硬质合金麻花钻对碳纤维复合材料(CFRP)进行钻削试验,研究了麻花钻几何参数对钻削轴向力、钻削温度、孔出口撕裂因子Ld及形貌的影响.结果表明:对CFRP进行钻削加工时,钻削轴向力随钻尖角的增大、螺旋角的减小及横刃长度的增大而增大.钻尖角和螺旋角对钻削温度无明显影响,随横刃长度的减小,钻削温度有所降低.小钻尖角和大螺旋角麻花钻制孔的出口撕裂因子Ld较小且形貌较好.综合考虑,钻尖角2θ选在90°～115°,螺旋角β选用30°甚至更大,横刃长度bψ修磨到0.2～0.6 mm比较合适.
关键词:
CFRP
,
麻花钻几何参数
,
钻削轴向力
,
钻削温度
,
撕裂因子
刘洋
,
李鹏南
,
陈明
,
邱新义
,
胡立湘
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.06.012
采用双锋角钻头和普通麻花钻对T700碳纤维复合材料(CFRP)进行钻削试验,从钻削轴向力、制孔出口质量和表面粗糙度等方面分析双锋角钻头在不同加工参数下制孔特点,并与普通麻花钻进行对比.试验结果表明:与普通麻花钻对比,双锋角钻头钻削CFRP时钻削轴向力减小约20％,制孔出口质量更好,孔壁的表面粗糙度值减小,体现优异的切削性能更适合CFRP的制孔加工.
关键词:
双锋角钻头
,
CFRP
,
钻削轴向力
,
出口质量
,
孔壁表面粗糙度
丁亚红
,
申崔红
,
徐平
玻璃钢/复合材料
在内嵌筋材加固混凝土试件中,良好的粘结质量是保证加固效果的关键.通过对13根内嵌碳纤维复合材料(CFRP)筋的拔出试验,研究了内嵌加固的粘结剪应力、破坏模式、试验现象,分析了混凝土强度、开槽尺寸对粘结性能的影响.结果表明,粘结试件达到破坏荷载时,剪应力的最大值出现在距加载端100 ～ 200mm的范围内;当发生结构胶与混凝土界面破坏时,随着混凝土强度的增加,粘结强度增大;开槽尺寸对破坏模式的影响较大.研究结果为实际工程应用提供依据,具有一定的参考价值.
关键词:
内嵌加固
,
混凝土
,
CFRP
,
粘结性能
,
剪应力
郑华升
,
李静
,
朱四荣
,
李卓球
玻璃钢/复合材料
以短切碳纤维毡和环氧树脂为原材料制备CFRP复合材料,提出将其作为智能表层用于GFRP结构变形监测.实验结果表明,CFRP智能表层具有稳定的伏安性能和力阻效应,随着拉应变的增加,其电阻表现出线性的可恢复的增大,且具有较好的稳定性;利用CFRP智能表层电阻变化,无论是将其敷设在受拉侧还是受压侧,均可实时监测GFRP梁的弯曲变形;通过采用不同电极布置方式的对比试验发现,CFRP智能表层的测试结果受到电极布置方式的影响,端部电极四电极法和表面电极四电极法的力阻灵敏度分别为5.9和7.3,而两电极法的灵敏度可达到13.1,但在稳定性方面四电极法优于两电极法.
关键词:
GFRP
,
CFRP
,
力阻效应
,
变形监测
李安猛
,
柴朋军
,
丁萍
,
闫承磊
,
赵志颖
玻璃钢/复合材料
本文研究了海洋环境中微生物附着和海水老化对CFRP、GFRP和聚氨酯等聚合物材料透声性能的影响.研究发现,微生物附着导致三种材料的透声性能严重下降,涂漆可以改善微生物附着情况;海水老化所导致的GFRP和CFRP透声系数下降都在5.2％以内,经海水老化后,GFRP的透声性能与CFRP相比较好.
关键词:
CFRP
,
GFRP
,
聚氨酯
,
透声
,
海洋环境
郭玉琴
,
杨艳
,
孙民航
,
汤鹏鹏
材料研究学报
针对由环氧树脂膜及增强碳纤维织物交替铺放构成的碳纤维复合材料(CFRP)随温度变化所呈现的干态(室温固态)、软态(玻璃态转化温度区间)、湿态(树脂融熔温度区间)及固态(开始固化温度)特征,使用自主设计的剪切冲裁模具进行系列冲裁实验,分析了多态CFRP材料在不同工艺条件下的垂直剪切断裂行为和特征,并解释了相应的影响机理.结果表明:相对于干态碳纤维织物,干态/固态、软态、湿态CFRP材料在垂直剪切断裂过程中呈现出典型的非线性变形、非连续、分层断裂特性,但是剪切断裂所需的最大载荷依次增大;另外,较小的冲裁间隙和剪切角度、较高的冲裁速度有利于减弱局部纤维束的非连续断裂,使分层断裂更为集中和稳定.
关键词:
复合材料
,
CFRP
,
垂直剪切
,
断裂行为
,
冲裁
丁珊珊
,
罗忠兵
,
陈军
,
刘欢
,
林莉
复合材料学报
针对超声波在含有多孔隙的复合材料中传播时,邻近孔隙超声散射波之间相互作用和散射衰减机制尚未澄清的问题,对孔隙率为7.47％的碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)采用时域有限差分方法进行数值计算,对比研究了CFRP层板中不同尺寸范围二维真实形貌孔隙及圆形孔隙对应的超声散射衰减系数.结果表明,对于横向尺寸m≤λ/8、λ/8＜m≤λ/3的小孔隙及中孔隙,其散射波之间的相互作用可削弱整体超声散射衰减,而尺寸为λ/3＜m＜ 2λ/3大孔隙的存在则会使超声波散射衰减增强.相同孔隙率情况下,圆形孔隙对应的超声散射衰减系数αs普遍小于真实形貌孔隙的αs.对于孔隙横向尺寸满足m＜ 2λ/3的情况,大尺寸孔隙以及长条形孔隙的存在,整体上会使超声波散射衰减加重.
关键词:
CFRP
,
孔隙
,
真实形貌
,
数值模拟
,
超声散射衰减
韩胜超
,
陈燕
,
徐九华
,
傅玉灿
,
周井文
复合材料学报
由于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层间结合强度较低,进行切削加工时在切削力的作用下容易出现分层和毛刺等质量缺陷.因此,通过对切削力的预测与控制可以有效提高加工质量.采用瞬时刚性力模型对多齿铣刀侧铣多层CFRP材料的加工过程进行铣削力建模与仿真,分析了多齿铣刀特有的几何结构对切削力的影响.试验中保持切削速度恒定,以不同进给速度分别对45°、0°、-45°和90°这4种典型纤维方向的单向CFRP进行侧铣加工,通过测得的切削力数据计算各自的铣削力系数.根据力学矢量叠加原理得到了多向CFRP铣削力系数的简化计算表达式,最后将计算结果代入铣削力模型得到了各时刻的铣削力仿真值.在同样的试验条件下对该多向CFRP进行侧铣加工验证试验,试验结果表明:该模型能较好地预测铣削力,最大相对误差小于9％,平均相对误差小于5％,可为铣削参数优化和刀具结构优化提供理论基础.
关键词:
CFRP
,
多齿铣刀
,
瞬时刚性力模型
,
铣削力仿真
,
纤维方向
诸葛萍
,
章子华
,
丁勇
,
卢彭真
复合材料学报
针对碳纤维增强复合材料(CFRP)筋应用于土木工程过程中的弯折抗拉性能,开发了新型的抗拉强度测试技术对CFRP筋材真实抗拉强度进行了实测.利用模型试验对不同弯折角度下CFRP筋的弯折抗拉强度进行了测试,获得了CFRP筋应用于土木工程时对应弯折状态下的弯折抗拉强度折减系数,并拟合出该系数的经验公式.结果表明:现有的CFRP筋材抗拉强度测试技术的测试结果明显偏低,新开发的测试技术较之提高的幅度超过9％;给出的计算公式能预测不同折角下弯折抗拉强度的折减系数,当折角达到3°时,CFRP筋弯折抗拉强度较直线状态下降了18.9％.因此,在实际工程应用过程中,即使发生较小角度的弯折,也需考虑弯折对CFRP筋抗拉性能的折减.
关键词:
土木工程
,
CFRP
,
弯折
,
抗拉强度
,
折减系数
高汉卿
,
贾振元
,
王福吉
,
宿友亮
,
朱浩杰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150907.003
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)在细观上呈现纤维、树脂及界面组成的混合态,其切削加工过程的实质为刀具作用下材料细观层面的破坏至切屑宏观形成的演化过程.为了揭示CFRP切削加工过程中材料的细观破坏,建立了CFRP切削的细观有限元模型.该模型在几何上包含了纤维、基体及界面等组成相,而不是使用传统的等效均质建模方法.各组成相不仅考虑了各自不同的材料本构,而且为了能够模拟材料破坏,还将各组成相材料的失效及演化准则考虑其中.该模型可从细观层面更真实地模拟不同纤维角度CFRP单向板切削过程中纤维/基体断裂、界面开裂及演化的过程.仿真结果表明:不同纤维角度下CFRP细观破坏不同,切削0°CFRP时以界面开裂和纤维弯断为主;切削45°/90°CFRP时主要是刀具侵入工件,纤维基体被压断;切削135°CFRP时则以纤维弯曲断裂为主,断裂面往往在加工面以下.通过实验显微在线观测手段验证了模拟结果的正确性.
关键词:
CFRP
,
有限元仿真
,
细观模型
,
细观破坏
,
切屑
