周雷
,
顾轶卓
,
邱学仕
,
李敏
,
王绍凯
,
李艳霞
,
张佐光
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150401.001
为准确测试碳纤维(CF)的压缩性能,针对浸胶固化的碳纤维复丝,设计了制样方法和测试夹具,建立了碳纤维复丝压缩性能测试方法.采用所建立方法对东丽T700SC等碳纤维进行压缩性能测试,研究了制样条件、测试条件及材料种类对碳纤维复丝压缩强度及破坏模式的影响,考察因素主要包括复丝胶含量、复丝浸胶固化的张力、预加载、测试段长度及树脂基体和纤维种类.结果表明:所建立的方法操作简单,测试结果分散性小;除预加载以外,所考察因素对测试过程及结果具有明显影响;当试样含胶量为30％～35％(树脂质量百分含量)、复丝浸胶的张力为10～15 N、测试段长度为1.5 mm时,环氧树脂浸渍固化的T700SC碳纤维复丝压缩强度测试结果最高,优化的测试条件对所考察的其他种类碳纤维复丝的压缩强度测试也适用;树脂的种类对复丝压缩强度有显著影响.
关键词:
碳纤维
,
环氧树脂
,
复合材料
,
压缩性能
,
测试方法
李梦佳
,
陈普会
,
孔斌
,
彭涛
,
姚正兰
,
邱学仕
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.201502.002
利用二维平面应变模型对Z-pin增强T型接头试样进行失效分析,采用内聚力模型模拟界面的破坏情况,通过在分层的上下界面加入非线性弹簧元模拟Z-pin的增强作用,非线性弹簧元的力学性能(桥联律)由细观力学方法获得,数值结果与试验值吻合较好.在已验证有限元方法的基础上,研究了Z-pin直径、密度及植入角度等对T型接头拉脱承载能力的影响.结果表明:Z-pin增强可显著提高T型接头的拉脱承载能力,与未Z-pin增强的T型接头相比,Z-pin增强明显延缓了掉载;T型接头的拉脱承载能力随Z-pin直径和密度的增加而增大,随植入角度的增大而减小;在所研究的角度范围内,当植入角度为60°时,T型接头的拉脱承载能力最好;Z-pin直径和密度对拉脱承载能力的影响远比植入角度的影响显著.
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
Z-pin
,
非线性弹簧
,
桥联律
李梦佳
,
陈普会
,
孔斌
,
彭涛
,
姚正兰
,
邱学仕
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151013.004
利用二维平面应变模型对缝合增强试验件进行失效分析,采用内聚力模型模拟界面的破坏情况,通过在分层的上下界面加入非线性弹簧元来模拟缝线的增强作用,非线性弹簧元的力学性能(桥联律)由细观力学方法获得.有限元分析结果与试验值吻合较好.在此基础上,对缘条区的缝合增强进行缝线的材料、直径和缝合密度的参数化分析,研究各参数对T型接头拉脱承载能力的影响.结果表明:缝合可显著提高T型接头的拉脱承载能力,同时能使其在较大的加载位移下仍保持较高的承载性能.T型接头的拉脱承载能力随缝线直径和缝合密度的增大而增大,且直径和密度的影响显著.缝线的拉伸强度是影响缝线性能最主要的因素,T型接头的拉脱强度随缝线拉伸强度的升高而升高.T型接头的拉脱强度随缝线拉伸模量的降低而升高,但拉伸模量的影响较拉伸强度的影响小.
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
缝合
,
非线性弹簧
,
桥联律
李梦佳
,
陈普会
,
孔斌
,
彭涛
,
姚正兰
,
邱学仕
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150930.002
在关于拉脱载荷下Z-pin增强T型接头的有限元模拟方法基础上,通过对2组蒙皮厚度分别为7.2 mm和4.0 mm的试验件的试验结果进行分析,研究了T型接头蒙皮厚度对 Z-pin增强效果的影响。结果表明：Z-pin增强效果随着蒙皮厚度的减小而增大。蒙皮厚度大于5 mm,Z-pin不能提高结构的最大承载能力,但可显著提高结构首次掉载后的承载性能,使T型接头在较大的加载位移下仍保持较高的承载能力；无论蒙皮厚薄,结构首次掉载后,各Z-pin增强T型接头可达到的载荷平台是相当的,且该载荷平台随蒙皮的变厚有降低的趋势。
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
Z-pin
,
蒙皮厚度
,
有限元模拟
