诸葛萍
,
丁勇
,
卢彭真
,
强士中
,
章子华
复合材料学报
应用于桥梁工程的碳纤维增强复合材料(CFRP)筋通常受循环荷载作用,导致其力学性能的退化,这将影响桥梁结构的受力.为了考察循环荷载作用对CFRP筋力学性能的影响,首先利用静载试验对CFRP筋的初始力学性能进行了检测,然后结合静载试验结果并利用疲劳试验考察了各阶段循环荷载作用对CFRP筋弹性模量、松弛及抗拉强度的影响.研究结果表明,极限拉力作用下CFRP筋的弹性模量较初始状态高约5％,对于CFRP筋构件的变形对结构内力有较大影响的结构,在设计阶段建议适当地考虑CFRP材料的非线性问题;桥梁工程中,经200万次正常使用设计循环荷载作用的CFRP筋,其弹性模量和松弛性能较初始状态未发生明显退化,经应力幅为4.3％的极限抗拉强度的循环荷载作用后,CFRP筋的抗拉强度提高了1.2％,但应力幅提高至7％的极限抗拉强度时,其抗拉强度与初始状态相比无明显变化.
关键词:
桥梁工程
,
CFRP
,
弹性模型
,
松弛
,
抗拉强度
陈燕
,
葛恩德
,
傅玉灿
,
苏宏华
,
徐九华
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150211.002
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有优越的物理和力学性能,已在航空制造工业中得到大量应用.在主承力结构中,CFRP与金属材料的连接通常为机械连接.然而,CFRP的各向异性严重影响了其制孔质量.由于CFRP和金属具有截然不同的材料属性,CFRP/金属叠层结构制孔技术成为飞机装配过程中的一大难题.本文首先阐述了CFRP及其叠层结构在切削过程中的切屑形成机制、钻削力和钻削热的研究现状;其次,剖析了钻削过程中典型加工损伤,如毛刺与撕裂、分层缺陷及孔壁表面损伤的产生原因和影响因素;然后,介绍了CFRP制孔刀具材料和几何结构的优化设计研究进展,并综述了螺旋铣孔、变工艺参数钻削、“以磨代钻”和振动辅助制孔等多种CFRP及其叠层结构加工新技术及钻削过程的仿真研究.最后,借鉴钎焊工具和超声振动技术的独特优势,提出了磨粒有序排布钎焊金刚石工具的超声振动加工构想,以达到CFRP及其叠层结构的精密高效制孔加工这一目的.
关键词:
碳纤维增强树脂基复合材料
,
叠层结构
,
钻削
,
加工缺陷
,
金刚石工具
贾振元
,
宿友亮
,
张博宇
,
陈晨
,
王福吉
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150612.001
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)加工中基体相极易因切削力过大而破坏,并迅速扩展至加工表面以下而形成损伤.为了准确预测其切削力并加以控制,基于实验切削力数据建立了人工神经网络切削力模型,预测了不同纤维角度、切削深度和刀具角度下加工CFRP的切削力变化规律,并完成了不同刀具角度及切削参数下典型纤维角度CFRP单向板的直角切削实验,对预测模型进行验证,其预测精度可达85％以上.结合成屑过程在线显微观测结果可知:纤维角度是影响CFRP切削力的主要因素,0°～l35°范围内,切屑形成方式为切断型和开裂后弯断型;切削力随纤维角度增大呈先减小后增大的趋势,135°时最大,随切削深度增加,切削力总体呈增大趋势.
关键词:
碳纤维增强树脂基复合材料
,
切削力
,
纤维方向
,
神经网络
,
切屑形成
