杨红娜
,
王向茹
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.02.003
以复合材料层合板为基本材料设计了一种结构新颖的定向破坏复合材料层合壳体结构,在导弹与该壳体结构的初始接触区域预制缺陷区,导弹发射时以四瓣形式开裂,大幅度提高了导弹的发射效率.利用AN-SYS有限元模拟分析软件,通过强度分析确定了最佳铺层设计方案,单层板厚度为0.2mm,采用基体本身加强预置缺陷区的[0°/90°/±45°]2s铺层方式.该种铺层方式的爆破载荷为0.21 MPa,最小顶破载荷为1 kN,完全能够满足其在工作环境下既能承受一定的压力不漏气又能在较小的顶破载荷下自行破裂的设计要求.
关键词:
结构铺层设计
,
承压
,
爆破
,
顶破
,
有限元法
杨彩云
,
杨红娜
材料科学与工艺
为了研制高性能复合材料卫星桁架接头,采用三维有限元分析技术,分析了三维整体织物增强的碳纤维卫星桁架接头三通制件的等效抗弯刚度和内部应力分布,并与制件的三点弯曲实测结果进行了对比.结果表明:三通制件的等效抗弯刚度可以用有限元软件快速、方便、准确地计算出来,并可提供制件任意部位的应力分布状态,为优化制件结构设计提供理论依据.弯曲破坏实验的破坏载荷未能真实地反映接头的最大抗弯破坏承载能力,3个方管的根部应力尚未达到材料的破坏极限.
关键词:
3D机织复合材料
,
卫星桁架接头
,
抗弯刚度
,
有限元分析
,
实验测试
李嘉禄
,
魏丽梅
,
杨红娜
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2004.12.001
研究了碳纤维四步法三维四向、三维五向编织结构复合材料的拉伸和弯曲性能,以及结构参数-编织角的变化对其拉伸和弯曲性能的影响,并与层合复合材料作了对比性研究.结果表明,三维编织复合材料具有良好的力学性能,其拉伸强度可达810MPa、拉伸模量可达95.6GPa,弯曲强度可达829.03MPa、弯曲模量可达67.5GPa.同时,编织角和编织结构对复合材料性能有较大的影响.随着编织角的增大,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量均减小;三维五向结构的拉伸、弯曲强度和模量均高于四向结构;在纤维体积含量相近的情况下,通过对编织角的设计,可以设计三维编织复合材料的性能.
关键词:
三维编织复合材料
,
编织结构
,
编织角
,
力学性能
李嘉禄
,
杨红娜
,
寇长河
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.04.029
研究了三维编织复合材料的疲劳性能和编织结构对疲劳性能的影响.进行了应力比为0.1、实验频率为10 Hz的拉-拉疲劳性能测试.结果表明,三维编织复合材料的疲劳强度约为其抗拉强度的60%～80%,比金属材料的疲劳强度的相对值高.编织角是影响三维编织结构复合材料疲劳性能的一个主要因素.随着编织角的增大,疲劳过程中易出现各种损伤,而且伴随明显的升温现象.编织角大的试件在疲劳实验过程中模量变化明显,并且呈现逐渐升高的趋势,这与金属材料的双模量变化规律不同.在疲劳次数为100万次后,试件的剩余强度高于静载拉伸强度,这主要是由于在疲劳测试过程中,试件内编织纱线的取向更接近受力方向所致.
关键词:
三维编织复合材料
,
疲劳性能
,
编织结构
,
编织角
杨忠
,
吴晓青
,
杨红娜
玻璃钢/复合材料
采用双酚A型二氰酸酯对环氧树脂E51进行改性,并制备出玻璃纤维增强复合材料.通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、动态热力学分析(DMA)对不同质量比的环氧树脂/氰酸酯的共固化产物结构特征以及复合材料的玻璃化转变温度进行了研究,同时测定并讨论了对复合材料的拉伸性能、弯曲性能、吸湿性能的影响.结果表明,在环氧树脂和氰酸酯共固化体系中,随着氰酸酯含量的增加,固化物中三嗪环的相对含量增加,噁唑烷酮的相对含量降低.当环氧树脂/氰酸酯质量比为50/50时,复合材料的玻璃化转变温度为215.6℃,与未改性相比提高了49.7℃;650h后吸水率显著降低,仅为0.69％;但拉伸强度和弯曲强度略有降低.扫描电镜(SEM)分析表明,加入氰酸酯后,增加了复合材料的残余应力,使复合材料呈现出脆性断裂.
关键词:
环氧树脂
,
氰酸酯
,
耐热性能
,
力学性能
,
吸湿性能
