胡照会
,
王荣国
,
赫晓东
,
杜善义
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.02.012
采用商业软件对带有铝板的复合材料层板固化全过程残余应变/应力进行数值模拟计算.在固化过程的模拟中,应用有限元法计算复合材料层板热-化学模型,有限差分法计算固化动力学模型,通过设置较小的时间步实现求解两个模型强耦合的关系.在残余应力数值模拟中,化学收缩引起的应变在每一计算步以初始应变施加在复合材料结构上.基于以上技术,对带有铝合金的复合材料层板固化全过程残余应变/应力演化进行数值模拟,并分析纤维方向和垂直纤维方向复合材料的残余应变/应力演化历程.通过与试验中层板曲率的比较,验证文中模型计算的准确性.
关键词:
残余应变/应力
,
耦合
,
初始应变
,
约束
徐光磊
,
胡照会
,
张博明
,
郑永哲
玻璃钢/复合材料
模压工艺作为一种非热压罐成型工艺,具有设备能耗低、加工周期短、工艺窗口易控制、产品尺寸精度高等优点,是高性能热塑性复合材料低成本成型工艺未来的发展方向.根据模压工艺的基本流程,从模具设计、预浸料铺放和工艺窗口优化等方面研究了热塑性平板厚度的控制方法.考虑上述几方面因素,制造了CF/PPS平板,并利用测量工具对热塑性平板的厚度均匀性进行了检测.结果表明,制造的CF/PPS平板厚度均匀性控制在±5.7％以内,尺寸精度较高.研究成果将为热塑性平板的设计与制造提供技术支撑,也为模压工艺在高性能热塑性复合材料上的应用奠定基础.
关键词:
热塑性平板
,
模压工艺
,
厚度
,
尺寸精度
胡照会
,
王荣国
,
赫晓东
,
赵海涛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.z1.050
本文对两种材料组成的层板的残余应力进行了研究.提出应用有效温差并结合线膨胀系数对带有铝板复合材料层板固化成型过程中残余应力形成进行理论分析,其中残余应力主要考虑温度产生的.采用先进的光纤技术对带有铝板复合材料层板固化成型过程中残余应力进行试验研究,即将光纤布拉格光栅(FBG)分别埋入到复合材料内部及复合材料与铝板之间,监测固化全过程残余应变的演变,并且构件最终变形与理论分析释放残余应力方向一致.
关键词:
有效温差
,
弹性回复
,
光纤布拉格光栅传感器
,
监测
胡照会
,
杜善义
,
王荣国
,
赫晓东
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.011
应用动态差示扫描量热(DSC)方法对炭纤维增强树脂基复合材料(CFRP)压力容器树脂体系固化反应进行分析.树脂体系的活化能通过等转化率法获得,假设反应机制服从自催化方程,应用本文中提出的区间法建立了树脂体系固化动力学模型.通过固化过程中温度场实验可知,针对具有超薄金属内衬复合材料压力容器树脂体系,应用区间法建立的固化动力学模型的计算结果与实验结果吻合较好,可以为具有超薄金属内衬的CFRP压力容器温度场、残余应力场的数值模拟提供必要子模型.
关键词:
动态DSC
,
等转化率方法
,
区间法
王荣国
,
赫晓东
,
胡照会
,
刘文博
,
施军
复合材料学报
采用有限元方法对超薄金属内衬复合材料压力容器结构进行分析.在分析中,几何模型中的封头段考虑了复合材料铺放角度和厚度沿平行圆半径变化,材料模型中的复合材料层和内衬层分别选用复合材料层合板理论和弹塑性理论进行分析,二者之间的界面变形协调性及不可贯入性引入接触分析进行考虑.数值结果表明:在工作压力下,容器复合材料层纵向应变均为拉应变,环向存在部分压应变,内衬层发生塑性变形;卸载后,容器的复合材料层处在拉应力状态,内衬层处在压应力状态.在此基础上,利用容器的简化模型,根据内衬层最大变形点荷载-位移曲线实现了容器内衬层局部屈曲模拟.容器水压应变测试和内衬局部屈曲观测结果与数值模拟结果吻合较好,验证了本文中分析的可靠性.
关键词:
超薄内衬
,
封头
,
接触分析
,
屈曲
胡照会
,
高红成
,
黄其忠
,
彭玉刚
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140424.001
对海水环境下严重影响单向T700/环氧复合材料层间剪切性能的因素进行了研究,考察了海水和蒸馏水5个浸泡周期(15、40、70、165和400 d)后单向T700/环氧复合材料层间剪切性能和吸水率的变化,并利用SEM观测了单向T700/环氧复合材料的剪切断口微观形貌,揭示其性能衰减机制.结果表明:单向T700/环氧复合材料的吸水率随着浸泡时间的延长而增加,整体符合Fick吸水率变化规律;单向T700/环氧复合材料的层间剪切性能下降很明显,浸泡400 d后层间剪切性能损失近10％,层间剪切性能的变化规律与吸水率的变化规律相似;单向T700/环氧复合材料的层间剪切性能对海水的敏感性大于对蒸馏水的敏感性;由试样断面微观形貌可以看出,海水的渗入破坏了树脂与纤维的界面,这是导致其层间剪切性能明显下降的主要原因,因此对于单向T700/环氧复合材料在海水中的应用,需要更加关注其层间剪切性能.
关键词:
层间剪切
,
界面性能
,
微观形貌
,
海水浸泡
,
Fick定律
高红成
,
黄其忠
,
马帅
,
胡照会
,
彭玉刚
玻璃钢/复合材料
由于复合材料内部纤维与树脂的热膨胀系数差异很大,尤其是树脂性能对温度载荷较为敏感,服役时复合材料环境的高低温变化将使其热力学性能与常温状态产生较大差异.采用Maxwell本构模型,探讨了温度变化对树脂材料本构关系的影响.假设纤维为稳定材料,即其性能不随温度变化,依据复合材料细观力学理论选择六边形代表体积元为分析对象,建立了复合材料在温度载荷下热力学的本构模型.并分别讨论了温度栽荷下复合材料内部纤维体分比和纤维排列方式变化对其热力学性能的影响,实现了热-力耦合作用下复合材料的跨尺度分析.
关键词:
复合材料
,
本构
,
跨尺度
,
细观力学有限元
