z-pin增強復(fù)合材料T型接頭層間性能建模與分析

針對復(fù)合材料t型接頭優(yōu)化設(shè)計問題,利用粘聚區(qū)模型(czm)建立了可預(yù)測復(fù)合材料接頭拉伸破壞過程的分析方法。將填充物缺陷加入該模型,填充區(qū)裂紋的起始是隨機的,重點分析填充物缺陷的位置、尺寸大小以及填充物剛度對接頭承載能力的影響。計算結(jié)果表明:模擬結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好;無論缺陷位置如何,缺陷尺寸越大,結(jié)構(gòu)承載能力越弱;結(jié)構(gòu)承載能力對上角缺陷最為敏感;填充物剛度在3～50mpa時,填充物剛度較大的接頭損傷容限特性更好;不同的缺陷位置,破壞模式差異較大,但起裂點或最終失效處都在缺陷附近的基體中。

對復(fù)合材料t型接頭在拉伸載荷作用下的力學(xué)性能進行研究。采用有限元分析軟件patran建立t型接頭數(shù)值模型,分析其在拉伸作用下的應(yīng)力分布;對試件進行靜拉伸試驗。結(jié)果表明,填料區(qū)為復(fù)合材料t型接頭最薄弱的部位,在受到拉伸時最先發(fā)生損傷,實驗結(jié)果與數(shù)值模擬吻合。并對填料區(qū)進行了參數(shù)優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果表明:增大圓弧半徑是有效的途徑之一。

塑料逐步取代了一些傳統(tǒng)材料，如金覆等。在這一過程中，纖維增強材料的使用推動了這一趨勢的進一步發(fā)展。本文闡述了纖維怎樣與塑料更有效地復(fù)合。

制備不同配比的碳纖維(cf)、玻璃纖維(gf)增強pa6/hdpe復(fù)合材料。對其摩擦磨損性能和力學(xué)性能進行測試,用顯微鏡對復(fù)合材料拉伸斷面進行觀察。結(jié)果表明:碳纖和玻纖對pa6/hdpe復(fù)合材料的摩擦磨損性能和力學(xué)性能均有一定的改善作用,其中碳纖質(zhì)量含量為3%時對pa6/hdpe復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦磨損性能的改善效果較好,其拉伸強度、彎曲強度及沖擊強度比未加纖維的pa6/hdpe分別提高了21.6%、38.8%和40.5%;其100n和200n載荷下的磨損量分別為未加纖維的pa6/hdpe的71.5%和75.6%。

主要采用細(xì)觀力學(xué)和有限元方法對編織纖維增強型復(fù)合材料ⅰ拉伸斷裂情況進行仿真分析,從實驗分析和仿真結(jié)果驗證兩個方面來分析界面斷裂對纖維增強型復(fù)合材料的整體斷裂情況的影響。

采用ag-cu-ti-(ti+c)混合粉末作釬料,在適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)下真空釬焊cf/sic復(fù)合材料與鈦合金,利用sem,eds和xrd分析接頭微觀組織結(jié)構(gòu),利用剪切試驗檢測接頭力學(xué)性能.結(jié)果表明,釬焊后釬料中的鈦與cf/sic復(fù)合材料發(fā)生反應(yīng),接頭中主要包括tic,ti3sic2,ti5si3,ag,ticu,ti3cu4和ti2cu等反應(yīng)產(chǎn)物,形成石墨與鈦原位合成tic強化的致密復(fù)合連接層.tic的形成緩解了接頭的殘余熱應(yīng)力,并且提高了接頭的高溫性能.接頭室溫、500℃和800℃高溫抗剪強度分別達到145,70,39mpa,明顯高于cf/sic/ag-cu-ti/tc4釬焊接頭.

通過模擬顆粒隨機分布的復(fù)合材料,應(yīng)用均勻化方法預(yù)測出材料的宏觀等效彈性性能,研究其統(tǒng)計特性,探討顆粒大小、分布和幾何形狀的變化對材料等效彈性性能的影響。結(jié)果表明:所取代表體元尺寸與顆粒尺寸之比大于某臨界值時,材料的宏觀等效楊氏模量趨于某恒定值;顆粒位置的隨機性使材料等效楊氏模量的概率分布近似為正態(tài)分布;橢圓形截面的增強相有助于提高材料的等效楊氏模量。

復(fù)合材料增強材料

纖維增強改性聚合物復(fù)合材料

纖維增強聚合物復(fù)合材料性能與制造概述 復(fù)合材料是將兩種或兩種以上不同品質(zhì)的材料通過專門的成型 工藝和制造方法復(fù)合而成的一種高性能新材料，按使用要求可分為結(jié) 構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料，到目前為止，主要的發(fā)展方向是結(jié)構(gòu)復(fù) 合材料，但現(xiàn)在也正在發(fā)展集結(jié)構(gòu)和功能一體化的復(fù)合材料。 通常將組成復(fù)合材料的材料或原材料稱之為組分材料 （constituentmaterials），它們可以是金屬、陶瓷或高聚物材料。 對結(jié)構(gòu)復(fù)合材料而言，組分材料包括基體和增強體，基體是復(fù)合材料 中的連續(xù)相，其作用是將增強體固結(jié)在一起并在增強體之間傳遞載荷； 增強體是復(fù)合材料中承載的主體，包括纖維、顆粒、晶須或片狀物等 的增強體，其中纖維可分為連續(xù)纖維、長纖維和短切纖維，按纖維材 料又可分為金屬纖維、陶瓷纖維和聚合物纖維，而目前用得最多的和 最重要的是碳纖維。范圍在6～8μm內(nèi)，是近幾十年發(fā)展起來的一種

碳纖維增強鋁基復(fù)合材料 (2)

碳纖維增強鋁基復(fù)合材料

由于frp材料具有輕質(zhì)高強、便于施工、工期短、耐抗腐蝕性強、對原結(jié)構(gòu)的影響小等優(yōu)點,近年來己廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固、補強等方面。本文簡要介紹了纖維增強復(fù)合材料frp加固的特點及優(yōu)勢,研究了frp約束普通混凝土柱及高強混凝土柱的發(fā)展現(xiàn)狀及目前存在的問題。纖維增強復(fù)合材料(frp)加固高強混凝土有著廣闊的發(fā)展前景。

纖維增強復(fù)合材料(fibrereinforcedpolymer,簡稱frp)是性能優(yōu)越的新型材料。frp具備輕質(zhì)高強以及良好的耐疲勞及蠕變性能,由于具備上述優(yōu)越特性,frp已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)及其他結(jié)構(gòu)的加固工程中。越來越多的研究及工程采用frp取代鋼材構(gòu)建具備優(yōu)越性能的新型結(jié)構(gòu)。frp在土木工程中的應(yīng)用,特別是目前廣東省乃至全國重點發(fā)展的玄武巖纖維增強復(fù)合材料(bfrp)的應(yīng)用,雖然已經(jīng)有了一些工程實例,仍然有許多關(guān)鍵基礎(chǔ)性問題還缺乏系統(tǒng)、深入的研究,限制了相關(guān)規(guī)范的制定和frp材料在土木工程中進一步的推廣應(yīng)用。本文介紹了一種性能優(yōu)越的纖維增強復(fù)合材料(fibrereinforcedpolymer,簡稱frp)在工程中的應(yīng)用,以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。

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玻璃纖維增強復(fù)合材料 概述grc是英文glassfiberreinforcedcement的縮寫，指的是玻璃纖維增強水泥混 合材料 grc材料組成 grc的基本組成材料為水泥、砂子、纖維和水，另外還添加有聚合物、外加劑等用于改 善后期性能的材料。 水泥：通常用于grc中的水泥主要有快硬硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥、普通硅 酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥。 纖維：grc材料中使用的纖維必須是耐堿玻璃纖維，種類包括耐堿玻璃纖維無捻粗紗、 耐堿玻璃纖維短切紗、耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布。歐美國家要求grc中使用的玻璃纖維氧化鋯含 量不低于16.5%，中國要求在使用普通硅酸鹽水泥時氧化鋯含量不低于16.5%。 聚合物：通常添加的聚合物為丙乳，即丙烯酸酯共聚乳液。 外加劑：通?？蛇x擇性地加入高效減水劑、塑化劑、緩凝劑、早強劑、防凍

纖維增強樹脂基復(fù)合材料

利用mts810材料試驗機對體積含量為3%的tic顆粒增強鈦基復(fù)合材料tp-650及基體鈦合金進行了準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗,獲得了材料彈塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變曲線。結(jié)果表明,復(fù)合材料及基體材料達到屈服后,直至材料的迅速失效,幾乎沒有應(yīng)變硬化效應(yīng)。由斷口分析可以看出,tp-650斷口平齊,無頸縮現(xiàn)象,斷口無韌窩,呈明顯的脆性斷裂特征,顆粒與基體界面有明顯的脫粘現(xiàn)象。最后,基于mori-tanaka平均場理論和割線模量法討論了顆粒增強鈦基復(fù)合材料tp-650的彈塑性性能,理論預(yù)測與試驗結(jié)果基本吻合。

碳纖維增強鋁基復(fù)合材料

(4)纖維增強復(fù)合材料（frp）橋面板 鋼材銹蝕和混凝土劣化是影響鋼筋混凝土和鋼構(gòu)件耐久性的最主要問題，它 不僅影響著結(jié)構(gòu)的使用壽命，還會導(dǎo)致大量的安全隱患，甚至造成事故。由于橋 梁結(jié)構(gòu)長期暴露在自然環(huán)境中，加上近海地區(qū)的氯離子等原因，使得橋梁結(jié)構(gòu)的 銹蝕退化問題尤為突出。因此，橋面結(jié)構(gòu)的劣化一直是困擾公路橋梁的一個“頑 疾”。由于纖維增強復(fù)合材料（frp）有很好的耐腐蝕性能，因此用frp制造橋 面體系被認(rèn)為是提高傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的一個發(fā)展方向。 frp橋面體系一般為全frp結(jié)構(gòu)或frp－混凝土疊合梁板，斷面形式多樣。 它與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土橋板相比具有明顯的優(yōu)勢：①在工廠中加工成型，重量很 輕，安裝速度快；②能夠抵抗除冰鹽、海水、空氣中氯離子的侵蝕，維護費用低； ③恒載小，可減少支撐結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)的荷載；④為彈性結(jié)構(gòu)，并且通常設(shè) 計截面尺寸由

碳纖維增強復(fù)合材料

顆粒增強銅基復(fù)合材料研究進展