赵培仲
,
胡芳友
,
黄旭仁
,
易德先
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.04.014
利用有限元方法,研究了复合材料粘接修理结构中胶层的弹性模量对其应力分布的影响.分析了胶层出现屈服和未屈服两种情况下,胶层的第1主应力,剥离应力和xy面剪切应力的分布随胶层弹性模量的变化情况.胶层的第1主应力随弹性模量的增大而增大,未屈服时,应力分布梯度也逐渐增大,大部分载荷集中到胶层的端部和破孔边缘.但是,出现屈服时,应力分布梯度则逐渐下降,大部分胶层承担相应的载荷.最大剥离应力出现在胶层的端部,并随胶层弹性模量的增大而增大.胶层两个粘接面的xy面剪切应力分布并不一样,但都随着胶层弹性模量的增大而增大.
关键词:
复合材料
,
结构修理
,
粘接修理
,
胶层应力分布
胡滨
,
胡芳友
,
管仁国
,
黄旭仁
,
卢长亮
材料热处理学报
采用激光熔覆定向凝固技术修复损伤定向凝固涡轮叶片,研究熔覆层在1000℃高温下的热震性能.自配粉末l和粉末2制备熔覆层进行对比.热震实验结果表明:粉末2熔覆层抗冷热冲击性能优于粉末1熔覆层；366次热震实验后,粉末1熔覆层组织开裂,基本剥离基体,熔覆层失效；404次热震实验后,粉末2熔覆层部分剥离基体,熔覆层内部分布着细小的裂纹,多数裂纹平行于结合带方向,熔覆层失效；熔覆层失效首先是由于熔覆层与基体结合带产生裂纹；熔覆层内部产生裂纹大多产生于层与层之间的过渡区域；为提高涂层抗冷热冲击性能,应减小熔覆层与基体的热膨胀系数差异,采用合适的工艺参数,减小层与层之间的横向应力,保证多层熔覆层之间的良好过渡.
关键词:
定向凝固
,
热震
,
激光熔覆
,
热膨胀系数
,
热应力
赵培仲
,
黄旭仁
,
李艳丽
,
胡芳友
玻璃钢/复合材料
粘接修理结构中,胶层起着传递载荷的作用.其应力状态对于粘接修理结构有着重要的影响.为此,本文用有限元法分析了复合材料粘接修理结构中胶层应力分布随补片尺寸的变化.研究表明,增加补片长度和厚度可以提供补片分担载荷的作用,但是,对胶层的性能要求提高.胶层中大部分区域的应力较低,大部分载荷靠较小面积的胶层传递.修理试样的破坏形式的变化反映了胶层应力分布的变化.
关键词:
胶层应力
,
有限元
,
补片尺寸
,
复合材料粘接修理
卢长亮
,
胡芳友
,
黄旭仁
,
崔爱勇
,
胡滨
,
付鹏飞
兵器材料科学与工程
doi:33-1331/TJ.20111103.1038.001
为修复腐蚀损伤的飞机铝合金构件,使用铝基稀土合金粉末,对预置模拟腐蚀损伤的铝合金(LY12CZ)试样进行激光熔铸修复,分析试样修复后熔铸层的显微组织结构,并对熔铸修理试样和无损试样进行疲劳对比试验.结果表明:熔铸层内为尺寸较小的等轴晶粒,尺寸为3～4 μm;靠近熔铸界面处为具有定向凝固特征的柱状枝晶,晶轴垂直于界面,轴向尺寸可达30～40 μm;激光熔铸修复的试样疲劳性能较完好试样大幅下降,主要原因为熔铸层内的熔铸加工缺陷形成了裂纹源,熔铸层底部的柱状枝晶具有较强的应力开裂倾向,熔铸残余拉应力加速裂纹的萌生与扩展.
关键词:
激光熔铸
,
修理
,
铝合金
,
疲劳
赵培仲
,
魏华凯
,
黄旭仁
,
戴京涛
,
胡芳友
玻璃钢/复合材料
设计了具有紫外光辐照引发自蔓延固化特性的脂环族环氧树脂(CEP)与有机硅树脂(ES)的混合树脂体系(CEP-ES),并以它们为基体实现了碳纤维增强复合材料的快速光固化.研究了以光固化碳纤维复合材料为补片粘接修理金属损伤结构的影响因素.结果表明,有机硅树脂的引入不仅可以有效提高粘接修理的效果,而且可以改善粘接修理结构的耐湿热性能,当ES的质量比为20％ ～ 30％时,粘接修理结构具有最好的承载能力;适当增加复合材料补片的长度和层数可以有效提高粘接修理的效果;双面贴补修理比单面贴补修理具有更好的粘接修理效率.
关键词:
光固化
,
自蔓延固化
,
碳纤维复合材料
,
粘接修理
,
有机硅树脂
,
脂环族环氧树脂
胡芳友
,
崔爱永
,
回丽
,
彭欣
功能材料
为开发在超高温、大温差条件下具有热应力缓和功能的新型耐磨耐蚀涂层,在钛合金表面Nd∶YAG激光制备了梯度功能涂层,SEM观察了微观组织结构,XRD分析相组成并测定了摩擦磨损和耐腐蚀性能。结果表明原位自反应生成的TiC球状增强体弥散均匀分布在FGL中,微观组织为粗大和不完整的树枝晶、相对较细小的等轴和近等轴晶及细小短纤维状形态。FGL和N-FGM耐磨、耐蚀性能优异;摩擦系数和磨损率显著降低,其平均值是Ti600基体的0.3～0.5倍;腐蚀电流和电阻值分别为Ti600的0.72和1.31倍。
关键词:
钛基梯度功能
,
微观组织
,
相分析
,
摩擦磨损
,
腐蚀
赵培仲
,
戴京涛
,
吉伯林
,
胡芳友
复合材料学报
设计了光热共引发环氧树脂-聚甲基丙烯酸丁酯(EP-PBMA)树脂,并制备了UV光固化玻璃纤维布增强EP-PBMA树脂基复合材料,研究了不同EP与PBMA质量比的玻璃纤维布/EP-PBMA复合材料在不同加载速率下的拉伸力学性能.结果表明:玻璃纤维布/EP-PBMA复合材料具有明显的应变率效应;随着加载速率增大,复合材料的拉伸强度和弹性模量呈增大趋势;EP-PBMA树脂基体的组成对应变率效应有明显的影响;玻璃纤维布/EP-PBMA复合材料与纯EP基复合材料相比,在较低的加载速率下具有更高的拉伸强度,但当加载速率达到50 mm/min时拉伸强度较低.
关键词:
EP-PBMA树脂
,
UV光固化
,
加载速率
,
应变率效应
,
拉伸性能
,
复合材料
姜伟
,
胡芳友
,
戴京涛
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.02.021
为研究修复K418涡轮导向器的工艺,以CO2连续激光器为热源,在涡轮导向器试验叶片表面熔覆自配粉末,获得了微观形貌和显微硬度均优于基体组织的熔覆层.结果表明:在激光功率为800W、扫描速度为5mm/s、气流量为1L/min时,熔覆层的组织晶粒更加致密细小,与基体呈冶金结合且无微观缺陷.熔覆层最高硬度达436.2HV,是基体硬度的1.2倍.但采用CO2激光器容易造成热作用区增大,后续将改用YAG脉冲激光器作热源,并优化材料参数和工艺参数,进一步研究修复K418涡轮导向器的新工艺.
关键词:
激光熔覆
,
镍基高温合金
,
涡轮导向器
,
微观形貌
,
显微硬度
