單向玻璃纖維復(fù)合材料縱向彈性模量有效預(yù)測方法

玻璃纖維復(fù)合材料等

玻璃纖維及其復(fù)合材料是一種新型綠色環(huán)保汽車內(nèi)飾裝飾材料,應(yīng)用前景十分廣闊而受到普遍的關(guān)注。針對玻璃纖維及其復(fù)合材料應(yīng)用前景,分析了復(fù)合材料的性能特點及其與其它材料主要技術(shù)經(jīng)濟性能比較,闡述了玻璃纖維及其復(fù)合材料的主要品種及其應(yīng)用,介紹了玻璃纖維及其復(fù)合材料的主要成分和材料分類,同時例舉了玻璃纖維及其復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用實例。

提出了一種用于預(yù)測顆粒增強復(fù)合材料有效彈性模量的多步法.將基體與部分顆粒均質(zhì)化為一種混合物,計算得到其力學(xué)性能后再當成新的基體,如此反復(fù),直到計算出復(fù)合材料的有效模量.利用四種多步法計算了不同填充分數(shù)和不同模量比復(fù)合材料的有效彈性模量,并與全尺寸有限元計算結(jié)果進行了對比.結(jié)果顯示,低體積分數(shù)下多步法結(jié)果與有限元模型計算結(jié)果誤差較小,并隨著體積分數(shù)的提高而增大,其中fem-fem法精度最高.有限元多步法可有效解決因復(fù)合材料填充比高、顆粒尺寸相差大而造成的計算模型過大等困難,可在一定精度要求下代替全尺寸有限元預(yù)測復(fù)合材料有效性能.

本文研究了長玻璃纖維強化的樹脂基復(fù)合材料的ⅱ型斷裂韌性及裂紋擴展速率。作者使用了超聲波技術(shù)來測定復(fù)合材料的彈性模量，測定的結(jié)果與混合定律計算的結(jié)果吻合的很好。ｅｎｆ三點彎曲試樣被用來測定ｇｉｃ和ｄａ／ｄｎ與△ｇｉ的關(guān)系。通過理論分析，梁內(nèi)剪剪力對用梁理論計算出的ｇｉ的影響誤差約為３％。對斷口的分析顯示了不同斷裂類型會帶來不同的微觀斷口形貌。

本文通過762mm沖鋒槍普通彈以550m/s速度侵徹高強度玻璃纖維復(fù)合板后纖維和樹脂的破壞狀態(tài)、破壞區(qū)域和分層情況,分析闡明了復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能之間的關(guān)系,從微觀定性分析了增韌劑和樹脂含量對抗彈性能的影響,證明了纖維復(fù)合板在彈著點35cm之外抗二發(fā)命中,為纖維復(fù)合材料防彈研究提供了理論依據(jù)。

玻璃纖維復(fù)合材料在建筑中的應(yīng)用 玻璃纖維 玻璃纖維的化學(xué)組成主要為二氧化硅、三氧化硼，它們對玻璃纖維的性質(zhì)和工藝特點其 決定作用。玻璃纖維具有高強度、低伸縮、耐腐蝕、電絕緣、不燃燒等許多優(yōu)異性能。將特 定組分的玻璃熔融后經(jīng)小孔流出，再抽拉成極細的纖維，可以制成織物，品種繁多。常的有 玻璃纖維布、玻璃纖維氈及無紡布等。但短纖維增強復(fù)合材料在強度、剛度和抗疲勞性能等 方面，遠不如同類長纖維增強復(fù)合材料在纖維方向的性能。但由于短纖維生產(chǎn)率高，可以制 成形狀復(fù)雜的部件且價格便宜，因而具有廣泛的應(yīng)用。短切玻璃氈鋪復(fù)性好，無定向性，增 強的復(fù)合材料比沒有纖維增強的基體材料(工程塑料)在強度尤其是剛度和熱穩(wěn)定性方面要 好得多；比單向連續(xù)纖維增強復(fù)合材料的橫向拉伸強度和剪切強度要高得多；比單向(和疊 層)復(fù)合材料的層間拉伸強度和剪切強度要高很多。 玻璃纖維/聚丙烯的復(fù)合材料 長玻纖增

本發(fā)明提供一種玻璃纖維復(fù)合材料吸音板，它由外框架、表面格柵和吸音棉組成；外框架的形狀是一種盆狀的、由四周外壁和底面構(gòu)成的框架；內(nèi)置吸音棉置于外框架中，其上方設(shè)置表面格柵，表面格柵的邊緣與外框架的邊緣固定連接；外框架與表面格柵均采用玻璃纖維復(fù)合材料。吸音棉的表面分布有錐形結(jié)構(gòu)，使用環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂將吸音棉粘結(jié)在外框架內(nèi)表面，外框架采用拉擠成型的方法生產(chǎn)。與傳統(tǒng)隔音吸音材料相比，本發(fā)明所述玻璃纖維復(fù)合材料吸音板具有吸音效果優(yōu)良、耐腐蝕性能好、耐久性強、環(huán)保、成本低、重量輕、強度高、安裝方便、外觀美觀等優(yōu)點，可單獨或直接粘在混凝土隔音墻、公路隔欄、高架橋內(nèi)面、隧道內(nèi)面墻體上作為聲屏障使用，廣泛地應(yīng)用于公路、鐵路、隧道及其他噪音嚴重的場所。

1 玻璃纖維復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域綜述 摘要:隨著玻璃纖維復(fù)合材料被的廣泛研究，另外玻璃纖維價格便宜，其高性價 比受到應(yīng)用領(lǐng)域的青睞,我國的玻璃纖維復(fù)合材料行業(yè)得到了迅猛地發(fā)展。目前， 我國玻璃纖維復(fù)合材料生產(chǎn)總量居世界前列,玻璃纖維復(fù)合材料已被廣泛地應(yīng)用 于建筑工程、石油化工、交通運輸、能源工業(yè)、機械制造、船艇、體育器械、航 空航天等領(lǐng)域，為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)做出了重要貢獻。 關(guān)鍵詞玻璃纖維復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域 reviewedtheapplicationareasofglassfibercomposite materials abstract:astheglassfibercompositeswaswidelystudied,cheapprice anditscost-effective,theglassfiberget

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用細觀力學(xué)的方法對陶瓷顆粒增強金屬基復(fù)合材料進行研究,把材料簡化為三相模型,陶瓷粒子和基體殼簡化為橢球形二相胞元,用mori-tanaka法建立二相胞元的剛度預(yù)報模型。結(jié)果表明,二相胞元為橫觀各向同性,具有5個獨立的彈性常數(shù)。據(jù)二相胞元方位的隨機性,由應(yīng)力應(yīng)變換軸公式和物理方程確定復(fù)合材料的平均應(yīng)變,進而得到復(fù)合材料的等效彈性模量和等效泊松比以及等效剛度模量的理論計算公式,并通過對所建模型的分析,確定各參量與陶瓷顆粒含量之間的關(guān)系。

運用復(fù)合法則計算蜂窩板復(fù)合材料的等價彈性模量,并把此值與有限元法的分析數(shù)值計算結(jié)果進行比較,指出在運用復(fù)合法則計算等價彈性模量時,由于未考慮到蜂窩芯板與面板間的位移連續(xù)性條件,其誤差將很大;提出了滿足蜂窩芯板與面板間的位移連續(xù)性條件下的等價彈性模量理論分析的新的計算方法,并且通過與有限元法的數(shù)值分析結(jié)果進行比較,確認其有效性.

通過對顆粒增強復(fù)合材料中增強顆粒長徑的統(tǒng)計分析，推導(dǎo)出顆粒長徑比與其所占體積分數(shù)的關(guān)系，并將其納入到復(fù)合材料有效彈性模量的計算公式中。測試結(jié)果表明，經(jīng)修正后的預(yù)報公式具有較高的精度。

【目的】面對我國樂器音板用材資源的嚴重不足,尋找新材料替代傳統(tǒng)樂器木質(zhì)音板用材是非常有必要的?！痉椒ā勘驹囼炓圆ＡЮw維為增強材料,樺木單板為基體,按照單板層積材結(jié)構(gòu)設(shè)計制備樺木單板/玻璃纖維復(fù)合材料。通過對玻璃纖維復(fù)合材料聲學(xué)振動性能檢測分析,探究玻璃纖維布的不同鋪放位置和鋪放層數(shù)對復(fù)合材料聲學(xué)振動性能的影響?！窘Y(jié)果】用1層玻璃纖維布鋪放在表層單板下的復(fù)合材料a的比動彈性模量和e/g值分別為22.20gpa和16.55,比用1層玻璃纖維布鋪放在芯層單板單側(cè)的復(fù)合材料b分別高了8.7%、17.8%。用2層玻璃纖維布分別鋪放在上下表層單板內(nèi)的復(fù)合材料c的比動彈性模量和e/g值分別為25.04gpa和17.04,比用玻璃纖維布鋪放在芯層單板兩側(cè)的復(fù)合材料d高了7.5%和18.0%。纖維鋪放位置對聲輻射品質(zhì)常數(shù)和聲阻抗的影響較小。玻璃纖維布的層數(shù)與復(fù)合材料的聲學(xué)振動性能不成線性關(guān)系,鋪放2層玻璃纖維布的復(fù)合材料具有較高的比動彈性模量和e/g值。玻璃纖維布鋪放3層和4層的復(fù)合材料的比動彈性模量和e/g比鋪放2層的都小。隨著玻璃纖維布層數(shù)的增加,聲輻射品質(zhì)常數(shù)呈減小的趨勢。通過綜合評分法分析發(fā)現(xiàn):玻璃纖維布鋪放在表層單板下的復(fù)合材料綜合評分值都高于鋪放在靠近芯層單板的復(fù)合材料,鋪放2層玻璃纖維布的復(fù)合材料的綜合評分值達到最大?！窘Y(jié)論】玻璃纖維布鋪放在表層單板下的復(fù)合材料聲學(xué)振動性能優(yōu)于纖維布鋪放在靠近芯層單板的復(fù)合材料。鋪放2層玻璃纖維布的復(fù)合材料c的聲學(xué)振動性能達到最好。盡管復(fù)合材料c的e/g值約為西加云杉的80%,但比動彈性模量和西加云杉的相接近,說明樺木單板/玻璃纖維復(fù)合材料具有替代傳統(tǒng)木質(zhì)音板用材的可能性。

相對拉伸拉伸伸長彎曲彎曲壓縮燃燒比熱熱脹 密度強度模量率強度模量強度性容系數(shù) %洛氏j/×10-6 （質(zhì)量）硬度（kg.k）k-1 d792d638d638d638d790d790d695d256d785ul-94d696 聚酯預(yù)成型 一般用途251.5593.112.412.5186.27.58172.4954①69814.0 型材241.7479.311.722.5196.59.1137.91102.4①69814.0 高玻璃纖維含量401.70148.215.512.5265.510.34220.61219①69814.0 聚酯smc 低壓（模壓）①14.0 一般用途221.7851.711.720.4124.19.651

考慮細觀狀態(tài)下纖維與基體的基本特性,采用文的基本假定和分析方法,本文計算了玻璃/環(huán)氧實心纖維及空心纖維單向板在宏觀荷截下的破壞曲面.一般來講,單向板縱向受拉時主要是由纖維承受截荷,此外,環(huán)氧樹脂基體具有不等的拉壓彈性極限.因此,本文考慮不同應(yīng)力狀態(tài)下應(yīng)采用不同的極限強度值進行細觀校核,認為受縱向拉伸截荷時考慮纖維的破壞;而受縱向壓縮截荷時考慮基體的壓縮破壞;受橫向拉壓截荷時考慮基體的拉壓破壞.由此計算得到了實心纖維與空心纖維單向板在纖維體積含量不同時破壞曲線的變化趨勢.

單向玻璃、單向透視玻璃、單面鏡玻璃 1.產(chǎn)品介紹： （1）單向透視玻璃，又稱（單向玻璃、審訊室玻璃、辨認室玻璃、 監(jiān)控室玻璃、原子彈玻璃、單面鏡玻璃、鏡面玻璃等：） （2）單向透視玻璃：是一種對可見光具有很高反射比的玻璃， 1.產(chǎn)品使用： （1）單向透視玻璃在使用時反射面（鏡面）必須是迎光面或朝向 室外一側(cè)。當室外比室內(nèi)明亮?xí)r，單向透視玻璃與普通鏡子相似， 室外看不到室內(nèi)的景物，但室內(nèi)可以清楚看到室外的景物，而當室 外比室內(nèi)昏暗時，室外可看到室內(nèi)的景物，且室內(nèi)也可以看到室外 的景物，其清晰度取決于室外照度的強弱。 2.產(chǎn)品應(yīng)用： （1）產(chǎn)品廣泛應(yīng)用與監(jiān)獄、派出所、審訊室、高級人民法院、公 檢法機構(gòu)審訊室、精神病醫(yī)院、大學(xué)科研究機構(gòu)研究所、學(xué)校會議 室、幼兒園、大型會議室、辦公室、等。在一定燈光效果配合下， 可達到外面看不到里面，里面可以清楚看到外面的單向透視效果，

第33卷　第8期 　1999年8月 　　　 　　　西　安　交　通　大　學(xué)　學(xué)　報 journalofxi′anjiaotonguniversity 　　　 　vol.33　№8 　　aug.1999 玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂單向復(fù)合材料的研究 韋　瑋,程光旭,張東山 (西安交通大學(xué),710049,西安) 摘要:采用連續(xù)玻璃纖維與環(huán)氧樹脂相復(fù)合,通過單向纏繞成型工藝,制備出具有良好力學(xué)性能的 單向復(fù)合材料板.研究了復(fù)合材料的成型工藝及配方組成對單向復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,結(jié)果表 明:采用成型工藝方法和配方組成的復(fù)合材料的拉伸強度為1114gpa、彎曲強度為2718mpa、沖 擊強度為3147mpa;同時利用掃描電鏡對復(fù)合材料的界面進行了分析. 關(guān)鍵詞:玻璃纖維;環(huán)氧樹脂;單向增強;復(fù)合材料 中國圖書資料分

傳統(tǒng)玻璃成分設(shè)計方法不僅計算繁瑣、工作量大,效率低,而且精度較低,生產(chǎn)者迫切希望能改進玻璃成分設(shè)計方法。計算機輔助建模大大縮短了新材料、新工藝和新設(shè)計從實驗室轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)現(xiàn)場所需的時間,為玻璃成分設(shè)計提供了強有力的技術(shù)支持。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是用工程技術(shù)手段模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征的一類人工系統(tǒng)。它具有很強的自學(xué)習(xí)能力,能夠從已有的實驗數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)材料的組分、工藝和性能之間的規(guī)律,并達到預(yù)測的目的。本文主要研究了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在玻璃成分設(shè)計中,尤其是在預(yù)測玻璃性能方面的應(yīng)用。

通過微觀測試研究單向玻璃纖維增強復(fù)合材料(frp)的縱向壓縮破壞。并建立一個與纖維體積、基體和纖維的性質(zhì)有關(guān)的模型來預(yù)測frp的縱向壓縮強度,實驗中,設(shè)計了一個特殊加載裝置用來放在leitz光學(xué)儀器下觀察壓縮破壞過程,觀察到一些纖維首先彎折,然后引起相鄰纖維彎折系列響應(yīng),最后導(dǎo)致整個試件壓縮破壞。強度預(yù)測與實驗結(jié)果吻合較好,結(jié)果表明當纖維有微撓度特別是有微彎曲時,壓縮強度與基體的非線性有關(guān)。

為了增加導(dǎo)電性能,利用火焰噴涂技術(shù)在玻璃纖維復(fù)合材料表面制備鋁導(dǎo)電涂層。利用掃描電鏡和金相顯微鏡觀察鋁涂層的組織結(jié)構(gòu),研究噴涂參數(shù)對鋁涂層組織結(jié)構(gòu)的影響,分析涂層與基體結(jié)合界面隨厚度增加的變化規(guī)律;利用四電位法測量鋁涂層的導(dǎo)電性能,分析組織結(jié)構(gòu)與涂層孔隙率對涂層導(dǎo)電性能的影響。

將夜光劑添加到環(huán)氧樹脂(ep)中,采用多層復(fù)合拉擠成型制得了夜光ep/玻璃纖維復(fù)合材料,研究了復(fù)合材料的夜光性能、耐水發(fā)光性能及力學(xué)性能。結(jié)果表明,夜光劑的用量在10份左右、表層厚度為0.10mm時,復(fù)合材料具有長余輝、耐水沖洗、黑夜白天交替的發(fā)光性能。

研究了不同含量的馬來酸酐接枝聚丙烯(pp-g-mah)相容劑對玻璃纖維增強聚丙烯/聚乙烯蠟(gfrpp/pw)復(fù)合材料體系力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,少量的pp-g-mah可以改善"浮纖"現(xiàn)象,促進gfrpp/pw/pp-g-mah復(fù)合材料的相容性和pp基體中γ晶的產(chǎn)生;與原體系相比,加入少量相容劑后沖擊強度提高了37.9%,屈服強度提高了3.2%,熱變形溫度增加了3.9℃。