單向玻璃纖維復合材料縱向彈性模量有效預測方法

玻璃纖維復合材料等

玻璃纖維及其復合材料是一種新型綠色環(huán)保汽車內飾裝飾材料,應用前景十分廣闊而受到普遍的關注。針對玻璃纖維及其復合材料應用前景,分析了復合材料的性能特點及其與其它材料主要技術經(jīng)濟性能比較,闡述了玻璃纖維及其復合材料的主要品種及其應用,介紹了玻璃纖維及其復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合材料在汽車上的應用實例。

提出了一種用于預測顆粒增強復合材料有效彈性模量的多步法.將基體與部分顆粒均質化為一種混合物,計算得到其力學性能后再當成新的基體,如此反復,直到計算出復合材料的有效模量.利用四種多步法計算了不同填充分數(shù)和不同模量比復合材料的有效彈性模量,并與全尺寸有限元計算結果進行了對比.結果顯示,低體積分數(shù)下多步法結果與有限元模型計算結果誤差較小,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測復合材料有效性能.

本文研究了長玻璃纖維強化的樹脂基復合材料的ⅱ型斷裂韌性及裂紋擴展速率。作者使用了超聲波技術來測定復合材料的彈性模量，測定的結果與混合定律計算的結果吻合的很好。ｅｎｆ三點彎曲試樣被用來測定ｇｉｃ和ｄａ／ｄｎ與△ｇｉ的關系。通過理論分析，梁內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,分析闡明了復合材料微觀結構與宏觀力學性能之間的關系,從微觀定性分析了增韌劑和樹脂含量對抗彈性能的影響,證明了纖維復合板在彈著點35cm之外抗二發(fā)命中,為纖維復合材料防彈研究提供了理論依據(jù)。

玻璃纖維復合材料在建筑中的應用 玻璃纖維 玻璃纖維的化學組成主要為二氧化硅、三氧化硼，它們對玻璃纖維的性質和工藝特點其 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合材料在纖維方向的性能。但由于短纖維生產率高，可以制 成形狀復雜的部件且價格便宜，因而具有廣泛的應用。短切玻璃氈鋪復性好，無定向性，增 強的復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/聚丙烯的復合材料 長玻纖增

本發(fā)明提供一種玻璃纖維復合材料吸音板，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成的框架；內置吸音棉置于外框架中，其上方設置表面格柵，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合材料。吸音棉的表面分布有錐形結構，使用環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂將吸音棉粘結在外框架內表面，外框架采用拉擠成型的方法生產。與傳統(tǒng)隔音吸音材料相比，本發(fā)明所述玻璃纖維復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、高架橋內面、隧道內面墻體上作為聲屏障使用，廣泛地應用于公路、鐵路、隧道及其他噪音嚴重的場所。

1 玻璃纖維復合材料的應用領域綜述 摘要:隨著玻璃纖維復合材料被的廣泛研究，另外玻璃纖維價格便宜，其高性價 比受到應用領域的青睞,我國的玻璃纖維復合材料行業(yè)得到了迅猛地發(fā)展。目前， 我國玻璃纖維復合材料生產總量居世界前列,玻璃纖維復合材料已被廣泛地應用 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 空航天等領域，為國民經(jīng)濟和國防建設做出了重要貢獻。 關鍵詞玻璃纖維復合材料應用領域 reviewedtheapplicationareasofglassfibercomposite materials abstract:astheglassfibercompositeswaswidelystudied,cheapprice anditscost-effective,theglassfiberget

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用細觀力學的方法對陶瓷顆粒增強金屬基復合材料進行研究,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報模型。結果表明,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,由應力應變換軸公式和物理方程確定復合材料的平均應變,進而得到復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系。

運用復合法則計算蜂窩板復合材料的等價彈性模量,并把此值與有限元法的分析數(shù)值計算結果進行比較,指出在運用復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)值分析結果進行比較,確認其有效性.

通過對顆粒增強復合材料中增強顆粒長徑的統(tǒng)計分析，推導出顆粒長徑比與其所占體積分數(shù)的關系，并將其納入到復合材料有效彈性模量的計算公式中。測試結果表明，經(jīng)修正后的預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,按照單板層積材結構設計制備樺木單板/玻璃纖維復合材料。通過對玻璃纖維復合材料聲學振動性能檢測分析,探究玻璃纖維布的不同鋪放位置和鋪放層數(shù)對復合材料聲學振動性能的影響?！窘Y果】用1層玻璃纖維布鋪放在表層單板下的復合材料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的復合材料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的復合材料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的復合材料d高了7.5%和18.0%。纖維鋪放位置對聲輻射品質常數(shù)和聲阻抗的影響較小。玻璃纖維布的層數(shù)與復合材料的聲學振動性能不成線性關系,鋪放2層玻璃纖維布的復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合材料綜合評分值都高于鋪放在靠近芯層單板的復合材料,鋪放2層玻璃纖維布的復合材料的綜合評分值達到最大?！窘Y論】玻璃纖維布鋪放在表層單板下的復合材料聲學振動性能優(yōu)于纖維布鋪放在靠近芯層單板的復合材料。鋪放2層玻璃纖維布的復合材料c的聲學振動性能達到最好。盡管復合材料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/玻璃纖維復合材料具有替代傳統(tǒng)木質音板用材的可能性。

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 （質量）硬度（kg.k）k-1 d792d638d638d638d790d790d695d256d785ul-94d696 聚酯預成型 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,本文考慮不同應力狀態(tài)下應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。當室外比室內明亮時，單向透視玻璃與普通鏡子相似， 室外看不到室內的景物，但室內可以清楚看到室外的景物，而當室 外比室內昏暗時，室外可看到室內的景物，且室內也可以看到室外 的景物，其清晰度取決于室外照度的強弱。 2.產品應用： （1）產品廣泛應用與監(jiān)獄、派出所、審訊室、高級人民法院、公 檢法機構審訊室、精神病醫(yī)院、大學科研究機構研究所、學校會議 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　學　報 journalofxi′anjiaotonguniversity 　　　 　vol.33　№8 　　aug.1999 玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂單向復合材料的研究 韋　瑋,程光旭,張東山 (西安交通大學,710049,西安) 摘要:采用連續(xù)玻璃纖維與環(huán)氧樹脂相復合,通過單向纏繞成型工藝,制備出具有良好力學性能的 單向復合材料板.研究了復合材料的成型工藝及配方組成對單向復合材料力學性能的影響,結果表 明:采用成型工藝方法和配方組成的復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合材料的界面進行了分析. 關鍵詞:玻璃纖維;環(huán)氧樹脂;單向增強;復合材料 中國圖書資料分

通過微觀測試研究單向玻璃纖維增強復合材料(frp)的縱向壓縮破壞。并建立一個與纖維體積、基體和纖維的性質有關的模型來預測frp的縱向壓縮強度,實驗中,設計了一個特殊加載裝置用來放在leitz光學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,最后導致整個試件壓縮破壞。強度預測與實驗結果吻合較好,結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。

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. . 玻璃纖維復合材料的十大應用領域 玻璃纖維（英文原名為：glassfiber或fiberglass）是一種性能優(yōu)異的無機 非金屬材料，種類繁多，優(yōu)點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高， 但缺點是性脆，耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、 絡紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米，相當 于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。玻 璃纖維通常用作復合材料中的增強材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板 等國民經(jīng)濟各個領域。 一、船艇 玻璃纖維復合材料具有耐腐蝕性、重量輕、增強效果優(yōu)越等特點，被廣泛用于制 造游艇船體、甲板等。 二、電子電氣 . . 玻璃纖維增強復合材料在電子電氣方面的運用主要是利用了它的電絕緣性、 防腐蝕性等特點。復合材料在電子電氣領域的應用主

. ;. 玻璃纖維復合材料的十大應用領域 玻璃纖維（英文原名為：glassfiber或fiberglass）是一種性能優(yōu)異的無機 非金屬材料，種類繁多，優(yōu)點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高， 但缺點是性脆，耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、 絡紗、織布等工藝制造成的，其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米，相當 于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5，每束纖維原絲都由數(shù)百根甚至上千根單絲組成。玻 璃纖維通常用作復合材料中的增強材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板 等國民經(jīng)濟各個領域。 一、船艇 玻璃纖維復合材料具有耐腐蝕性、重量輕、增強效果優(yōu)越等特點，被廣泛用于制 造游艇船體、甲板等。 二、電子電氣 . ;. 玻璃纖維增強復合材料在電子電氣方面的運用主要是利用了它的電絕緣性、 防腐蝕性等特點。復合材料在電子電氣領域的應

采用溶液接枝聚合方法,在偶聯(lián)劑處理后的玻璃纖維(gf)表面接枝(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(abs)而形成一層有極性的柔性"可變形層",以提高酚醛樹脂/gf復合材料的界面粘結性能。采用傅立葉變換紅外光譜儀、能量色散光譜儀和掃描電子顯微鏡研究了接枝前后gf表面官能團、元素含量和表面微觀形貌變化。研究了abs接枝率對酚醛樹脂/gf復合材料力學性能的影響。結果表明,abs成功地接枝到gf表面;酚醛樹脂/gf復合材料的力學性能隨著abs接枝率的提高先升高后降低:當abs的接枝率為2.8%、3.0%、4.3%、4.7%時,酚醛樹脂/gf的層間剪切強度、拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度分別達到最高,為70mpa、620mpa、450mpa、226kj/m2。