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Z-pin增强复合材料层合板高速冲击响应分析
1
作者 陈龙灿 马一凡 +5 位作者 王珺 许英杰 李光熙 穆朋刚 张迪 尹世毅 《火箭推进》 北大核心 2026年第1期145-156,共12页
为了研究高速冲击下Z-pin增强碳纤维树脂基复合材料层合板的抗冲击性能,建立了一种针对高速冲击下Z-pin增强碳纤维树脂基复合材料层合板动态力学响应和损伤扩展的渐进损伤模型。该模型应用Hashin和Hou失效准则来预测纤维和基体损伤的萌... 为了研究高速冲击下Z-pin增强碳纤维树脂基复合材料层合板的抗冲击性能,建立了一种针对高速冲击下Z-pin增强碳纤维树脂基复合材料层合板动态力学响应和损伤扩展的渐进损伤模型。该模型应用Hashin和Hou失效准则来预测纤维和基体损伤的萌生;采用零厚度内聚区模型在仿真中描述Z-pin的桥接效应和复合材料层间的损伤行为。使用VUMAT子程序编写相应的失效准则与损伤演化方法,在有限元软件Abaqus中完成了复合材料层合板高速冲击的数值仿真分析,通过有限元模型预测得到损伤区域形貌、层间分层的损伤分布均与试验结果较好吻合,验证了该模型的有效性。进一步研究不同铺层顺序、不同冲击位置下,Z-pin对于碳纤维树脂基复合材料的抗冲击性能的改善情况。研究结果表明,[0/45/90/-45]_(4s)铺层顺序的Z-pin增强层合板的承载力更大、抗冲击性更好。 展开更多
关键词 复合材料 Z-PIN 高速冲击 分层 有限元分析
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考虑间隙配合的复合材料螺栓接头多尺度渐进损伤分析
2
作者 王美靖 阮新建 +2 位作者 张孟杰 陈力啸 朱伟东 《航空制造技术》 北大核心 2026年第6期82-90,共9页
为研究加工误差产生的配合间隙对碳纤维复合材料螺栓接头性能的影响,提出了一种自上而下的多尺度分析方法。首先,建立三维渐进损伤模型,分析接头的宏观力学响应及损伤机制,并将宏观应变传递至代表性体积单元(RVE)模型中,进一步探讨了微... 为研究加工误差产生的配合间隙对碳纤维复合材料螺栓接头性能的影响,提出了一种自上而下的多尺度分析方法。首先,建立三维渐进损伤模型,分析接头的宏观力学响应及损伤机制,并将宏观应变传递至代表性体积单元(RVE)模型中,进一步探讨了微观尺度下的裂纹起始与扩展过程。通过5组试验验证了数值模型的准确性。结果表明,间隙量与接头承载强度之间呈非线性关系,且当间隙量为1.56%时,接头的承载强度下降最显著,降幅达到7.9%。此外,间隙配合导致孔壁的应力分布不均匀,进而显著降低接头刚度,在间隙量为3.08%时,接头刚度下降了22.1%。研究还发现,基体裂纹的起始位置主要集中在纤维分布密度较大的区域,而树脂含量较高的区域对裂纹的扩展具有一定抑制作用。研究结果为复合材料螺栓接头的设计与装配提供了重要的理论依据和试验指导。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 螺栓连接 间隙配合 多尺度分析 渐进损伤
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正交三向碳纤维/纳米孔酚醛复合材料的高温结构-性能演变
3
作者 曹宇 钱震 +4 位作者 李桐 张炫烽 朱小飞 牛波 龙东辉 《航空材料学报》 北大核心 2026年第2期36-46,共11页
揭示烧蚀型热防护材料的高温多尺度结构和力-热性能演变规律,对进一步提升其高温服役性能具有重要科学意义。以轻质-防隔热-承载一体化的正交三向碳纤维/纳米孔酚醛复合材料为研究对象,开展高温环境(400~1200℃)下的孔结构、纤维/基体... 揭示烧蚀型热防护材料的高温多尺度结构和力-热性能演变规律,对进一步提升其高温服役性能具有重要科学意义。以轻质-防隔热-承载一体化的正交三向碳纤维/纳米孔酚醛复合材料为研究对象,开展高温环境(400~1200℃)下的孔结构、纤维/基体界面、编织结构等多尺度结构演变规律研究,并探究由于结构演变导致的力学、隔热及烧蚀性能的变化规律。结果表明:复合材料在400~1200℃范围内高温处理后仍能保持纳米多孔结构,且由于正交三向预制体的维形作用,复合材料无明显体积收缩,具有优异的高温结构稳定性。但是,高温下酚醛树脂的碳化收缩会导致基体与纱线间分层、纱线内开裂等,进而使复合材料力学性能逐渐衰减。同时,酚醛树脂的碳化也会导致基体热导率的大幅提高,进而引起复合材料隔热性能的衰退。此外,由于正交三向纤维预制体具有较好的高温抗形变能力,高温处理后复合材料在2000℃和4.18 MW/m^(2)条件下线烧蚀率均相比原始材料差异较小。研究结果可为烧蚀型防隔热材料的选型和性能提升提供重要的理论参考。 展开更多
关键词 纳米孔树脂基复合材料 高温碳化 结构演变 力学性能 烧蚀性能
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泡沫芯材处理工艺对VARI成型复合材料力学性能的影响
4
作者 靳皓越 闫超 +2 位作者 王宇宁 杨孟鑫 刘秋峰 《航空制造技术》 北大核心 2026年第4期162-166,共5页
泡沫夹芯结构树脂基复合材料在航空工业中应用广泛,采用真空辅助树脂灌注工艺能显著降低其制造成本。该类夹层结构的液体成型过程中,树脂在渗透预制体时易发生流动不均,可能导致孔隙、干斑等缺陷。因此,有必要对成型过程中的树脂流动行... 泡沫夹芯结构树脂基复合材料在航空工业中应用广泛,采用真空辅助树脂灌注工艺能显著降低其制造成本。该类夹层结构的液体成型过程中,树脂在渗透预制体时易发生流动不均,可能导致孔隙、干斑等缺陷。因此,有必要对成型过程中的树脂流动行为进行分析与调控,以提升泡沫夹芯复合材料的产品质量。本研究通过有限元法模拟了不同泡沫芯预处理方式下夹层结构的树脂浸润过程,并对固化后的夹芯板进行了力学性能分析,结果表明,对泡沫芯进行打孔处理是一种更为有效的预处理方法。 展开更多
关键词 复合材料 夹层结构 液体成型 真空辅助树脂灌注(VARI) 数值模拟
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先进复合材料在国外航空发动机应用与发展
5
作者 沈尔明 李晓欣 +2 位作者 王刚 陈晓龙 胡鹏 《航空材料学报》 北大核心 2026年第2期1-12,共12页
先进复合材料在航空发动机中的应用已成为提高发动机性能、减轻质量、提高燃油效率的关键技术之一。本文综述先进复合材料在国外航空涡扇发动机上应用现状与发展,重点介绍环氧树脂、聚酰亚胺等树脂基复合材料(polymer matrix composite,... 先进复合材料在航空发动机中的应用已成为提高发动机性能、减轻质量、提高燃油效率的关键技术之一。本文综述先进复合材料在国外航空涡扇发动机上应用现状与发展,重点介绍环氧树脂、聚酰亚胺等树脂基复合材料(polymer matrix composite,PMC)、钛合金、铝合金等金属基复合材料(metal matrix composite,MMC)和碳化硅、氧化铝等陶瓷基复合材料(ceramic matrix composite,CMC)在风扇机匣、低压压气机、高压压气机、高压涡轮、低压涡轮和喷管等发动机部件的应用。通过分析国外航空发动机在树脂基、金属基和陶瓷基复合材料的应用和研发进展,探讨其在提高推重比和耐温性能等方面的优势。同时,还展望未来各类复合材料在航空发动机中的发展方向,包括新型复合材料的研发、制造工艺的优化以及各类复合材料在未来航空发动机中的潜在应用和发展趋势。 展开更多
关键词 先进复合材料 航空发动机 树脂基复合材料 金属基复合材料 陶瓷基复合材料
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结构和张力对机织T形构件抗冲击性能的影响
6
作者 邓祖晔 袁志超 +4 位作者 郭子桐 杨天政 檀晨晨 杨昊达 孙正 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期104-116,共13页
提出了一种可在三维织机设备上通过一次穿纱实现多种组织结构的T形复合材料样件的织造新方法。采用仿形分区穿纱与特定提综方式,将纬纱植入经纱层内,并通过合理设计纬纱路径实现T形肋板与梁部的一体化成形。制备所得的T形碳纤维复合材... 提出了一种可在三维织机设备上通过一次穿纱实现多种组织结构的T形复合材料样件的织造新方法。采用仿形分区穿纱与特定提综方式,将纬纱植入经纱层内,并通过合理设计纬纱路径实现T形肋板与梁部的一体化成形。制备所得的T形碳纤维复合材料构件在7.5 J冲击能量下进行夏比摆锤冲击测试,研究不同组织结构及经纱张力条件下对构件抗冲击性能的影响规律。对9种不同类型构件的实验结果进行比较分析表明:在相同经纱张力条件下,浅交结构在冲击过程中表现出更高的最大冲击载荷,较正交结构和浅交-衬经结构分别提高约37%和20%;浅交-衬经结构在吸能性能方面更优,在0.6 N和1.1 N经纱张力下均表现出最高的能量吸收率;而正交结构对经纱张力变化较为敏感,随着经纱张力的增大,其吸收总能量提升了约52%。研究结果表明,纬纱屈曲程度越低、经纱张力越小,构件拥有越高的冲击载荷峰值,而纬纱屈曲程度越高、经纱张力越大,构件拥有越大的总吸收能量。本研究为T形构件的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 三维机织 T形 冲击 织物结构 经纱张力
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德国NATURE项目取得里程碑进展:超薄碳纤维预浸料推动航空复合材料轻量化升级
7
作者 燕春晖(摘译) 《石油炼制与化工》 北大核心 2026年第4期59-59,共1页
航空航天领域的轻量化与可持续发展是全球航空业减碳的核心方向,复合材料的工艺革新与材料优化是实现这一目标的关键路径。由德国联邦经济事务和能源部(BMWE)资助,德国航空航天中心(DLR)结构与设计研究所、DLR轻量化生产技术中心联合空... 航空航天领域的轻量化与可持续发展是全球航空业减碳的核心方向,复合材料的工艺革新与材料优化是实现这一目标的关键路径。由德国联邦经济事务和能源部(BMWE)资助,德国航空航天中心(DLR)结构与设计研究所、DLR轻量化生产技术中心联合空客直升机公司等共同开展的NATURE项目,近期达成重大里程碑。该项目聚焦直升机新型轻量化结构研发,通过全生命周期视角优化设计与制造流程,旨在显著降低航空业生态足迹。此次里程碑成果的核心是采用自动化纤维铺放(AFP)工艺,将日本福井化学工业株式会社生产的超薄碳纤维增强LMPAEK热塑性预浸料制成层压板,推动直升机结构向更轻、更高效、更环保的方向发展,为航空复合材料的可持续应用提供了技术支撑。 展开更多
关键词 超薄碳纤维 航空复合材料 预浸料
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典型爆炸冲击载荷下T800碳纤维层合板的损伤特性
8
作者 李天宇 冯晓伟 +4 位作者 刘瑶璐 何丽灵 赵浩川 王守乾 聂源 《爆炸与冲击》 北大核心 2026年第3期152-166,共15页
针对飞行器常用的碳纤维增强聚合物基复合材料层合板(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)抗冲击性能研究需求,对T800/3200 CFRP层合板进行球形破片侵彻试验与静爆试验,使用CT扫描技术与毁伤评估理论进行深入分析,研究了T800/3200 C... 针对飞行器常用的碳纤维增强聚合物基复合材料层合板(carbon fiber-reinforced polymer,CFRP)抗冲击性能研究需求,对T800/3200 CFRP层合板进行球形破片侵彻试验与静爆试验,使用CT扫描技术与毁伤评估理论进行深入分析,研究了T800/3200 CFRP层合板在破片侵彻与爆炸冲击波2种典型载荷下的损伤特性与性能,并与航空制造业常用的2024-T3航空铝进行了试验对比。研究表明:T800/3200 CFRP层合板遭受球形破片侵彻后将产生近似台体的脱层失效区域,且失效区域的体积随着破片侵彻速度的增大而减小;T800/3200 CFRP层合板抵抗破片冲击载荷的能力不及航空铝板,吸收动能的能力约为航空铝板的一半;但其抗爆性能显著优于航空铝,在航行任务中更有助于保证飞行器的安全。 展开更多
关键词 T800碳纤维增强复合材料层合板 2024-T3航空铝 破片侵彻 爆炸冲击波 损伤模式
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高频低介电耐高温聚酰亚胺复合材料化学结构与性能
9
作者 张世伟 陈功 +1 位作者 杨海霞 苏正涛 《航空材料学报》 北大核心 2026年第2期26-35,共10页
针对高频5G通信与高超声速飞行器对低介电、耐高温及高力学强度聚酰亚胺复合材料的迫切应用需求,本工作提出酸酐构型调控的分子结构设计思路,基于含氟二胺4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯(TFMB)与不同构型的酸酐制备聚酰亚胺树脂及... 针对高频5G通信与高超声速飞行器对低介电、耐高温及高力学强度聚酰亚胺复合材料的迫切应用需求,本工作提出酸酐构型调控的分子结构设计思路,基于含氟二胺4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯(TFMB)与不同构型的酸酐制备聚酰亚胺树脂及复合材料,系统研究酸酐单体构型对材料介电响应、热稳定性及弯曲强度的调控机制。结果表明:4,4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)中的三氟甲基(―CF3)通过降低表面能与摩尔极化率,降低复合材料在X波段(8.2~12.4 GHz)的介电常数和介电损耗;而3,3’,4,4’-二苯酮四甲酸二酐(BTDA)和3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(s-BPDA)的对称刚性骨架则显著提升了材料热稳定性,使复合材料的玻璃化转变温度大于470℃;不同结构的酸酐共聚可以降低固化温度,同时赋予复合材料优异的高频低介电特性与良好的耐热性能。通过6FDA与BTDA共聚的构型互补策略,不仅实现了聚酰亚胺复合材料的高频低介电特性,还实现了固化温度降低24℃与弯曲强度提升至442.8 MPa的协同优化。 展开更多
关键词 聚酰亚胺复合材料 构型互补策略 低介电 耐热性能 弯曲强度
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航空用复合材料制孔缺陷检测技术研究进展
10
作者 王容容 伍济钢 +1 位作者 葛吉民 苏飞 《航空材料学报》 北大核心 2026年第2期13-25,共13页
碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)因其轻质高强特性在航空航天领域具有重要应用价值,但其制孔过程中因材料各向异性易引发分层、毛刺等缺陷,影响构件的服役性能与装配质量。因此,需要对其进行高精高效检测。本文... 碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)因其轻质高强特性在航空航天领域具有重要应用价值,但其制孔过程中因材料各向异性易引发分层、毛刺等缺陷,影响构件的服役性能与装配质量。因此,需要对其进行高精高效检测。本文基于制孔缺陷机理分析,深入探讨无损检测技术在CFRP制孔缺陷检测领域的适用性,分析传统机器视觉检测与基于深度学习检测的方法特性,并指出多模态数据融合的智能检测技术在提升检测精度与效率方面具有显著优势。此外针对当前CFRP制孔缺陷检测技术面临的挑战,提出开发各向异性自适应检测算法、构建标准化的缺陷分级体系及实现制孔过程的在线监测等发展路径,旨在为航空复合材料制造领域的智能化、高精度化检测提供革新的理论支撑与技术方向。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 制孔缺陷 无损检测 机器视觉检测 智能检测
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SR20飞机起落架减震器O/X形橡胶密封圈密封性能对比及优化
11
作者 谭德强 古一 +4 位作者 姜灏 梁泽凯 贺强 胡月 王欣 《航空动力学报》 北大核心 2026年第2期132-143,共12页
针对SR20飞机起落架减震器因国产O形橡胶密封圈替代原厂X形橡胶密封圈引发的密封寿命衰减问题,采用有限元分析方法对比研究O/X形橡胶密封圈密封性能差异。通过建立Mooney-Rivlin超弹性材料模型,模拟压力为5 MPa下动态往复运动工况的密... 针对SR20飞机起落架减震器因国产O形橡胶密封圈替代原厂X形橡胶密封圈引发的密封寿命衰减问题,采用有限元分析方法对比研究O/X形橡胶密封圈密封性能差异。通过建立Mooney-Rivlin超弹性材料模型,模拟压力为5 MPa下动态往复运动工况的密封行为,重点对比分析O/X形橡胶密封圈的应力状态、接触面积和泄漏量等关键指标。同时基于参数化优化设计,对比O形和X形橡胶密封圈不同截面尺寸的密封性能,得出了密封性能最佳的截面尺寸参数。研究结果表明:O形橡胶密封圈的单线结构对比X形橡胶密封圈的多唇结构在动态工况下的密封稳定性更差。 展开更多
关键词 起落架减震器 橡胶密封圈 有限元分析 动态密封性能 结构优化
原文传递
基于干法缠绕的高温环氧/国产T800碳纤维复合材料壳体性能
12
作者 惠雪梅 张光喜 +3 位作者 包艳玲 洪星星 鲁建军 阮英波 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第5期714-722,共9页
基于干法缠绕工艺特性,开发了适用于国产T800碳纤维干法缠绕的高温环氧体系(GWE-1),研究了GWE-1的固化反应动力学、流变行为、存储期和力学性能,观察了树脂破坏断面微观形貌特征,采用干法缠绕工艺制备了国产T800碳纤维/GWE-1复合材料的... 基于干法缠绕工艺特性,开发了适用于国产T800碳纤维干法缠绕的高温环氧体系(GWE-1),研究了GWE-1的固化反应动力学、流变行为、存储期和力学性能,观察了树脂破坏断面微观形貌特征,采用干法缠绕工艺制备了国产T800碳纤维/GWE-1复合材料的标准Ф150 mm和Ф480 mm壳体,验证了T800碳纤维/GWE-1环氧胶带的干法缠绕工艺适配性,考核了两种标准尺寸壳体的内压承载能力。结果表明:GWE-1环氧体系具有高强、高韧、耐高温和较长的室温存储期,与国产T800碳纤维具有良好的缠绕适配性;标准Ф150 mm和Ф480 mm壳体的爆破压强分别为42.9、23.0 MPa,容器特性系数分别达到55.1、51.6 km,同时国产T800碳纤维强度转化率均超过90%以上。因此,国产T800碳纤维/GWE-1复合材料具有优良的内压承载能力,具备在固体火箭发动机壳体上的应用潜力。 展开更多
关键词 干法缠绕 T800碳纤维 高温环氧树脂 容器特性系数 纤维强度转化率 缠绕适配性
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三维针刺复合材料精细化结构重构方法及力学性能预测
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作者 朱昭君 陈福振 +1 位作者 尹枭雄 李瑞锋 《航空材料学报》 北大核心 2026年第2期47-59,共13页
采用原位拉伸X射线micro-CT技术和图像分析及精细化结构重构方法,定量化描述三维针刺复合材料纤维以及裂纹精细化结构,建立针刺纤维束等纤维结构的重构模型,提出三维针刺复合材料微细宏观有限元模型建模方法,并应用于三维针刺复合材料... 采用原位拉伸X射线micro-CT技术和图像分析及精细化结构重构方法,定量化描述三维针刺复合材料纤维以及裂纹精细化结构,建立针刺纤维束等纤维结构的重构模型,提出三维针刺复合材料微细宏观有限元模型建模方法,并应用于三维针刺复合材料拉伸力学性能仿真分析。结果表明:拉伸载荷下三维针刺复合材料断裂位置出现纤维整体断裂,编织层承担较多的拉伸载荷,断裂纤维数量高于其他铺层纤维。通过ABAQUS用户子程序UMAT的二次开发和工艺参数化建模算法,在周期性单胞有限元分析中调用典型代表性单元模型进行细观渐进损伤分析,实现宏细观尺度之间工艺参数传递,并且与实验进行对比,预测的拉伸模量数值大于实验结果,误差为10.1%。本研究方法和结果可以为材料针刺工艺参数化建模和工艺设计及力学分析研究提供依据。 展开更多
关键词 三维针刺复合材料 精细化结构重构方法 原位X射线micro-CT技术 弹性模量 拉伸强度
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嵌入式宏纤维复合材料作动性能研究
14
作者 涂建维 王琳 +1 位作者 张家瑞 李召 《武汉大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第7期1073-1080,共8页
针对CRAWLEY等提出的嵌入式压电材料作动力公式未考虑宏纤维复合材料(macro fiber composite,MFC)的端部作动这一问题,将MFC端部与上部复合材料层之间的相互作用引入MFC作动力计算,推导了嵌入式MFC的作动力公式,发现计算得到的MFC端部... 针对CRAWLEY等提出的嵌入式压电材料作动力公式未考虑宏纤维复合材料(macro fiber composite,MFC)的端部作动这一问题,将MFC端部与上部复合材料层之间的相互作用引入MFC作动力计算,推导了嵌入式MFC的作动力公式,发现计算得到的MFC端部和中部内力与ANSYS压电仿真结果相比误差较小。以含有嵌入式MFC的复合材料层合板结构端部位移为例,对考虑端部作动的MFC作动力仿真、ANSYS压电仿真与CRAWLEY等提出的作动力仿真进行了对比。结果表明,考虑端部作动的MFC作动力仿真结果与ANSYS压电仿真更为接近,说明考虑MFC的端部作动是合理的,考虑端部作动的MFC作动力公式可以进一步推广到MFC对层合板结构的减振与变形控制中。 展开更多
关键词 嵌入式宏纤维复合材料 层合板 经典板理论 作动力公式
原文传递
采用电阻加热工艺的复合材料二次胶接接头的拉伸剪切性能
15
作者 王轩 姚凯飞 +3 位作者 原伟强 王魁奎 于吉选 张毅 《中国机械工程》 北大核心 2025年第1期152-159,共8页
通过试验研究了5种嵌入物对热固性复合材料二次胶接接头拉伸剪切性能的影响。试验结果显示:金属网嵌入物须进行表面处理才能提高胶接质量;电阻加热工艺制备的接头拉剪强度优于热压罐工艺;嵌入物可提高接头的拉伸剪切性能,碳纤维预浸料... 通过试验研究了5种嵌入物对热固性复合材料二次胶接接头拉伸剪切性能的影响。试验结果显示:金属网嵌入物须进行表面处理才能提高胶接质量;电阻加热工艺制备的接头拉剪强度优于热压罐工艺;嵌入物可提高接头的拉伸剪切性能,碳纤维预浸料嵌入物的接头拉伸剪切性能最好;镍网嵌入物致密度高,对应的胶接质量优于铜网嵌入物;接头搭接区域端部存在严重的应力集中;金属网嵌入物提高了接头拉伸刚度;嵌入物接头呈现内聚破坏、黏附破坏、被胶接件纤维撕裂破坏、嵌入物破坏,剥离应力在破坏中起主要作用;断面破坏模式分布区域越不规则,胶接质量越差。 展开更多
关键词 电阻加热 二次胶接 复合材料 拉伸剪切性能
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碳纤维增强高温固化环氧RTM复合材料应用性能研究
16
作者 高丽红 杨健 +2 位作者 刘刚 张尧州 钟翔屿 《高科技纤维与应用》 2025年第5期48-57,共10页
简述了碳纤维增强高温固化环氧RTM(树脂传递模塑)复合材料体系的特性及其在国内外的研究与应用现状,提出了高温固化环氧RTM树脂、碳纤维预定型织物、高温固化环氧定型剂等原材料以及碳纤维增强高温固化环氧RTM复合材料的性能指标,采用... 简述了碳纤维增强高温固化环氧RTM(树脂传递模塑)复合材料体系的特性及其在国内外的研究与应用现状,提出了高温固化环氧RTM树脂、碳纤维预定型织物、高温固化环氧定型剂等原材料以及碳纤维增强高温固化环氧RTM复合材料的性能指标,采用通用、成熟的测试方法,对高温固化环氧RTM树脂、碳纤维预定型织物、高温固化环氧定型剂、碳纤维增强高温固化环氧RTM复合材料开展了原材料表征与性能测试,研究与评价了碳纤维增强高温固化环氧RTM复合材料的成型工艺性与全面性能。结果表明,碳纤维增强高温固化环氧RTM复合材料综合性能优异,各项性能满足指标要求,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 RTM树脂 碳纤维预定型织物 定型剂 RTM复合材料 性能研究
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复合材料在超轻型公务机上的应用研究
17
作者 罗臣 《军民两用技术与产品》 2026年第2期22-27,共6页
复合材料以其优异的比强度、比刚度及卓越的结构功能一体化设计潜力,已成为超轻型公务机实现轻量化、高性能化与低成本制造的关键技术路径。本文梳理了复合材料在SR22、SF50与领世AG300等代表性超轻型公务机机身结构中的应用现状,重点... 复合材料以其优异的比强度、比刚度及卓越的结构功能一体化设计潜力,已成为超轻型公务机实现轻量化、高性能化与低成本制造的关键技术路径。本文梳理了复合材料在SR22、SF50与领世AG300等代表性超轻型公务机机身结构中的应用现状,重点分析了玻璃纤维/环氧树脂与碳纤维/环氧树脂两种主流材料体系的选型依据,深入探讨了泡沫/蜂窝夹芯结构、整体共固化成型、二次胶接等核心制造工艺的技术特征与应用效益。研究表明,复合材料在超轻型公务机上的应用已形成从次承力结构到主承力结构、从非增压舱到增压舱的完整技术体系,通过结构创新与工艺优化,显著实现了减重、降本与性能提升。 展开更多
关键词 超轻型公务机 复合材料 夹芯结构 共固化 胶接 机身结构
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碳纤维复合材料在飞机减重设计中的应用探讨
18
作者 董寒玉 郭鹏程 《新潮电子》 2026年第4期226-228,共3页
在航空工业持续发展的背景下,飞机减重已成为提升飞行器性能与经济性的关键途径。碳纤维复合材料凭借其优异的比强度、比刚度和可设计性,在现代飞机减重设计中发挥着不可替代的作用。文章系统探讨了碳纤维复合材料的基本特性及其在飞机... 在航空工业持续发展的背景下,飞机减重已成为提升飞行器性能与经济性的关键途径。碳纤维复合材料凭借其优异的比强度、比刚度和可设计性,在现代飞机减重设计中发挥着不可替代的作用。文章系统探讨了碳纤维复合材料的基本特性及其在飞机减重中的优势机制,重点分析了该材料在飞机各部件中的具体应用情况,并深入研究了其优化设计方法。研究表明,通过合理的材料选择、结构设计和制造工艺优化,碳纤维复合材料可显著降低飞机结构重量,提高飞行性能,为航空工业的可持续发展提供重要技术支持。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 飞机减重 轻量化设计
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碳纤维复合材料层合板胶接接头力学性能影响因素分析 被引量：3
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作者 张云鹏 梁福地 +4 位作者 杨康 董鹏飞 刘本刚 乔永莲 冯欢 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期711-715,共5页
采用结构胶对不同胶层厚度(0.5 mm、1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm)、不同被粘物(织物/织物F1F1,预浸料/织物P1F1)以及不同环境(常温干态、高温湿态、水、航空煤油)条件下的碳纤维增强树脂基复合材料层合板的单搭胶接结构进行拉伸剪切试验,研... 采用结构胶对不同胶层厚度(0.5 mm、1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm)、不同被粘物(织物/织物F1F1,预浸料/织物P1F1)以及不同环境(常温干态、高温湿态、水、航空煤油)条件下的碳纤维增强树脂基复合材料层合板的单搭胶接结构进行拉伸剪切试验,研究其力学性能。同时,采用扫描电子显微镜(SEM)对胶接接头断裂表面的微观形貌进行分析,探讨其破坏模式。实验结果表明:随着胶层厚度从0.5 mm增加到1.5 mm时,试样常温干态拉伸剪切强度持续降低,减少了21.53%;胶层厚度增加到2.0 mm时强度有所回升;高温湿态环境条件下的强度逐渐减小,降低了49.25%。在相同胶层厚度、不同环境状态条件下,高温湿态环境下的强度最大,在水中浸泡过的强度最小;在常温干态及相同厚度条件下,P1F1的强度均比F1F1的强度大。通过观察胶接接头断面的电镜扫描结果发现,结构胶接接头的破坏模式主要为被粘物失效、胶层失效及两者的混合失效。 展开更多
关键词 结构胶 胶接接头 拉伸剪切强度 失效模式
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航空发动机CFRP复合材料界面力学性能、损伤机理与强化策略研究进展 被引量：2
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作者 彭苗娇 黄锦文 +9 位作者 胡殿印 王荣桥 杨俊杰 贾志刚 陈清林 孙义沣 蔡应强 范宽 朱兆一 李晓文 《航空学报》 北大核心 2025年第16期88-117,共30页
碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料凭借其优异的轻质高强特性,在航空发动机领域的应用日益受到重视。然而,纤维与树脂基体间的界面问题严重制约了其性能的充分发挥。围绕碳纤维/基体界面力学性能及研究方法、界面损伤机理及模拟方法、界... 碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料凭借其优异的轻质高强特性,在航空发动机领域的应用日益受到重视。然而,纤维与树脂基体间的界面问题严重制约了其性能的充分发挥。围绕碳纤维/基体界面力学性能及研究方法、界面损伤机理及模拟方法、界面强化机制及策略3个方面,深入探讨了现有研究进展、存在的不足以及发展趋势。研究表明,通过试验测试、微观结构表征以及解析与仿真技术可有效揭示界面对CFRP复合材料宏观力学性能的影响;界面损伤呈现分层、脱粘、裂纹扩展等多模式特征,其演化过程受力学载荷、热-机械耦合及环境因素的协同作用,通过宏观有限元模拟、微细观力学模型和多尺度模拟等数值方法能够对其进行有效表征;界面改性、纳米增强及新型树脂基体开发等界面强化策略显著提升了界面粘附性能,进而提高了复合材料的力学性能。然而,CFRP复合材料在航空发动机极端服役环境下的应用仍面临以下挑战:现有界面力学性能表征技术存在局限性,多物理场多尺度耦合损伤机理研究不足,界面强化效果的长期稳定性有待提升。解决这些关键问题,将为提升CFRP复合材料在航空发动机等高端装备中的服役可靠性提供重要的理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 界面 力学性能 强化机制 损伤模拟
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