多轴向经编复合材料论文_刘明帆,张鹏,程永奇

导读:本文包含了多轴向经编复合材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:复合材料,轴向,经编,性能,织物,曲面,玄武岩。

多轴向经编复合材料论文文献综述

刘明帆,张鹏,程永奇[1](2019)在《二维多轴向经编碳纤维复合材料性能研究》一文中研究指出本文采用相同工艺制备了叁种多轴向经编碳纤维复合材料,研究了不同编织方式的碳纤维复合材料的冲击、压缩及摩擦性能。结果表明,叁轴(±45°/90°)碳纤维复合材料表现出了突出的冲击性能,相比于二轴(±45°)复合材料,冲击强度提高90%,相比于四轴(-45°/0°/+45°/90°)复合材料,冲击强度提高45%。二轴(±45°)、叁轴(±45°/90°)、四轴(-45°/0°/+45°/90°)碳纤维复合材料的压缩强度随着编织角的增加而增大,四轴相比于二轴压缩强度提高125.7%。温度对碳纤维复合材料的摩擦性能有直接影响,室温下与平纹编织碳纤维复合材料相比,多轴向经编碳纤维复合材料的摩擦系数更低,摩擦稳定性更高;高温下,复合材料摩擦系数随着试验温度的增加呈先减小后增大的趋势,当试验温度为150℃时,复合材料的摩擦系数有最小值。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2019年07期)

王朋勃,朱文斗,胡晓娜,曹雪飞[2](2019)在《玄武岩纤维多轴向经编增强复合材料力学性能研究》一文中研究指出以玄武岩纤维多轴向经编织物为增强体,以环氧树脂为基体,通过真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺,实现复合材料成型。分别测试玄武岩纤维的单轴向、双轴向、四轴向经编复合材料沿0°和90°方向的拉伸、弯曲性能,并对断裂后的图像及试验数据进行对比分析。最终确定了玄武岩纤维的叁种轴向经编复合材料沿0°方向双轴向拉伸强度比四轴向高28. 13%,弯曲强度比四轴向高10. 59%,沿90°方向单轴向拉伸强度比双轴向高22. 94%,比四轴向高58. 64%,弯曲强度比双轴向高21. 02%,比四轴向高63. 46%。(本文来源于《山东化工》期刊2019年12期)

高哲,蒋高明[3](2018)在《多轴向经编曲面复合材料汽车门低速碰撞数值模拟》一文中研究指出为探究多轴向经编曲面复合材料汽车壳体的抗冲击性能,采用有限元方法对多轴向经编曲面复合材料乘用车车门的低速碰撞性能进行了模拟分析。通过对多轴向曲面复合材料车门与传统SAPH440钢车门进行建模、低速碰撞数值模拟,对比分析了二者在应力分布、车门侵入量、侵入速度和车门内能等多个角度的性能差异,并从保护车内成员安全和轻量化等方面进行探讨。研究表明:与传统钢材料车门相比,多轴向经编曲面复合材料车门在受到低速碰撞时变形更小,能量吸收性能更强,在一定程度上加强了对车内人员的保护;另外,该材料的应用使车身大幅减重,实现乘用车的轻量化。(本文来源于《纺织学报》期刊2018年02期)

张发,万玉敏[4](2017)在《针织线圈体积分数对多轴向经编复合材料冲击压缩性质的影响》一文中研究指出基于介观双轴向经编针织复合材料叁维实体模型,分别建立五种不同针织纱纤维体积含量的织物增强结构。从纤维束单胞尺度揭示介观纤维束在不同受力情况下的力学响应,同时把预测得到的纤维束力学性质赋予叁维实体织物增强结构。研究针织纱纤维体积含量对复合材料动态和准静态压缩下的力学性质影响。结果显示,该有限元方法可以有效地模拟预测多轴向经编复合材料压缩性质;同时有效地揭示了纤维束单胞在受不同方向加载情况下的应力分布场和破坏模式;最后揭示了针织纱体积含量高的情况下,对多轴向复合材料压缩性质影响较大,当体积含量低于1.5%时,可以忽略针织纱对复合材料才作用,把多轴向复合材料直接视为粗纱增强的层合板。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会论文集》期刊2017-10-21)

邓鹏鹄,张晴,张同华,敬凌霄[5](2017)在《多轴向经编复合材料往复拉伸行为和失效机理实验研究》一文中研究指出本文通过对叁轴向和四轴向玻璃纤维经编织物增强环氧树脂复合材料的定速拉伸和循环加载疲劳实验,以及宏观和电子扫描显微镜观察,研究了复合材料的疲劳特征和失效机理。结果显示:四轴向经编复合材料(QWFC)比叁轴向经编复合材料(TWFC)均呈"Z"抽拔分离,伴有明显的撕裂现象,前者比后者的疲劳寿命长,模量低,变形大。QWFC主要是斜向纤维的撕裂导致基质破坏,TWFC是所有纤维和基体的损伤导致材料失效。SEM结果显示,QWFC的基质分布不均匀且基质呈现鳞片状龟裂,纤维断裂面光洁平整表现出脆断特性,纤维层分离,有少量纤维发生卷曲。TWFC基质分布均匀,与纤维束结合紧密,纤维断裂面呈现出"开花"的破碎现象,纤维分层不明显,纤维束卷曲现象明显,有形成"鸟巢"现象。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场6-10》期刊2017-10-21)

张发,万玉敏[6](2017)在《针织线圈体积分数对多轴向经编复合材料冲击压缩性质的影响》一文中研究指出基于介观双轴向经编针织复合材料叁维实体模型,分别建立五种不同针织纱纤维体积含量的织物增强结构。从纤维束单胞尺度揭示介观纤维束在不同受力情况下的力学响应,同时把预测得到的纤维束力学性质赋予叁维实体织物增强结构。研究针织纱纤维体积含量对复合材料动态和准静态压缩下的力学性质影响。结果显示,该有限元方法可以有效地模拟预测多轴向经编复合材料压缩性质;同时有效地揭示了纤维束单胞在受不同方向加载情况下的应力分布场和破坏模式;最后揭示了针织纱体积含量高的情况下,对多轴向复合材料压缩性质影响较大,当体积含量低于1.5%时,可以忽略针织纱对复合材料才作用,把多轴向复合材料直接视为粗纱增强的层合板。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场6-10》期刊2017-10-21)

曹勇[7](2017)在《多轴向经编复合材料等效力学性能预测方法研究》一文中研究指出多轴向经编织物又称经编针织无皱褶织物(Warp-knitted non-crimp fabric,NCF)是由一组或多组在各自方向平行排列的单向丝束通过厚度方向的经编线圈捆绑在一起形成的纺织物(Textile)。NCF复合材料相比传统单向预浸带复合材料,具有预成形成本低、层间性能高的优点,使其在制造几何形式复杂、厚度较大的复合材料零件时更加具有吸引力。在航空领域中,NCF复合材料作为一种新兴材料,对其力学性能和分析方法的研究受到了广泛关注。然而,NCF复合材料的力学性能既受材料组分的影响,又与针织工艺有关,这增加了这类复合材料力学分析中建模和计算的难度。在工程研究中需要一种建模简单、计算效率高的分析方法用于评定NCF复合材料的力学性能。为此,本文从NCF复合材料的制造工艺出发,在NCF复合材料细观几何结构特征、有效层力学性能获取策略、复合材料叁维应力计算方法、有效层刚度和强度预测模型及具体工程应用五个方面,开展了NCF复合材料等效力学性能的预测方法研究,以用于NCF复合材料的工程分析之中,主要研究内容和结果如下:(1)NCF复合材料细观结构的综合研究NCF复合材料细观结构特征是预测等效力学性能的主要输入因素之一,而现有文献对NCF的内部几何结构特征认识并不统一。为此,首先明确了NCF在纺织结构成型学中所属范畴,接着研究了NCF的制造工艺特征及NCF复合材料的多尺度材料特征,指出了根据织物制造过程中横向引纬工艺的差别,可将NCF分为开结构和连续铺层结构两种形式。开结构NCF复合材料中纤维束弯曲发生在面外,形成沟槽形富树脂区;连续铺层NCF复合材料中纤维束弯曲发生在面内,会出现沟槽和长菱形富树脂区。(2)NCF复合材料有效层力学性能获取策略研究预测NCF复合材料等效力学性能需确定NCF复合材料有效层的具体形式。基于此目的,首先分析了NCF复合材料整体针织层和纤维方向层的特点,确定了将一个纤维方向层作为一个“有效层”,从而构成NCF复合材料的“等效单层”假设。接着,为获取等效单层的力学性能,提出了一种单层分解建模方法,该方法基于NCF复合材料的准层合板假设和复合材料许用值试验的原理。最后,明确了预测NCF复合材料等效单层力学性能的流程,并建立了包含大裂缝、小裂缝和沟槽的NCF复合材料单层胞元模型,以用于多尺度预测NCF复合材料等效单层刚度和强度。(3)复合材料叁维应力分析及基于界面层的层间应力计算方法叁维应力分析存在于NCF复合材料多尺度分析的各个尺度,此外,因NCF具有多层一体和预成形成本低的特点,NCF常用于制造厚度较大的复合材料零件,而复合材料厚板分析过程中,厚度方向力学性能问题不能忽略,同时,考虑到复合材料的层间强度较低,叁维应力分析中求解层间应力的大小和分布应重点关注。为此,开展了复合材料叁维应力分析及层间应力计算方法的研究,提出了基于零厚度界面层求解复杂边界条件下层间应力的方法,采用此方法,发现了一种位于螺栓头外侧边缘的层合板内部的层间应力集中现象,而传统理解的层间应力集中只发生在层合板自由边。(4)基于单层分解建模方法评定NCF复合材料等效单层刚度和强度采用分解建模方法建立NCF复合材料单层细观胞元模型后,需通过具体的力学计算模型预测单层力学性能,输出等效单层均匀化刚度和强度属性。采用数值均匀化模型评定了NCF复合材料等效单层刚度,发现了纤维束面内弯曲对连续铺层NCF复合材料单层刚度影响并不明显的现象。为评定NCF复合材料等效单层强度,修正了Tsai-Wu失效准则用于预测横向各向同性干纤维失效;选择了不同的塑性变形及屈服模型用于描述纯基体在不同载荷下的变形行为;提出了一种含剪切非线性本构的复合材料损伤分析模型,根据分析发现纤维束面内弯曲会折减纵向强度10%以上。(5)孔边黏合套筒的NCF复合材料超厚壁起落架侧撑杆耳片失效分析为研究复合材料起落架侧撑杆耳片失效特征,根据F-16战斗机和B787客机起落架侧撑杆结构设计方案,设计了NCF复合材料超厚板耳片孔边结构。针对复合材料超厚板铺层数量较多带来的有限元建模复杂性问题,提出了采用层合板子层和界面层相结合的建模方法,并基于本文所提出的NCF复合材料等效力学性能预测方法,确定了等效单层刚度和强度参数。进而,建立了孔边黏合防护套筒的超厚板耳片叁维有限元模型,研究了套筒刚度对孔边应力分布的影响,并进一步探讨了耳片孔边的失效模式。发现了孔边防护套筒胶层的破坏应力和破坏位置主要集中在孔边大于90~o的孔轴非接触区,使用刚度较大的金属套筒会使套筒胶层的承载能力下降的现象。根据这些现象,给出了一种含套筒复合材料耳片特有失效模式——套筒黏合失效,这可为飞机设计师更全面的考虑复合材料超厚板耳片的失效模式提供参考。(本文来源于《西北工业大学》期刊2017-06-01)

高哲[8](2017)在《多轴向经编曲面复合材料低速冲击性能研究》一文中研究指出多轴向经编复合材料(MWKC),是纤维增强复合材料的重要类型之一,近年来受到了越来越广泛的关注。其增强结构——多轴向经编织物(MWK)是典型的无屈曲结构,纱层轴向对称,取向性强,可设计性强。由于其纱层无交结,因此,与传统机织或编织复合材料相比,极大程度地避免了纱线交结部位的树脂聚集区的出现,同时,MWK具有良好的树脂导流性和浸润性,成型性能优异,可制备超薄、超厚的平面或曲面复合材料。在多轴向经编复合材料的实际生产、装配、运输、使用和维修过程中,通常会不可避免地遇到例如工具掉落、碎石飞溅、接触撞击等低速冲击事件。而且,该材料在实际应用领域里多以曲面部件的形式存在。因此,研究多轴向经编曲面复合材料在低速率冲击作用下的损伤机理具有较强的现实意义,同时也是本课题的研究重点。课题通过实验分析与数值模拟相结合的方法,采用准静态冲击性能和低速冲击性能协同研究的方式,揭示多轴向经编曲面复合材料的低速冲击损伤机理。从增强结构性能、复合材料性能和应用验证实例等多个方面对多轴向经编曲面复合材料的低速冲击性能进行全面而深入的探究。(1)本课题对多轴向经编增强结构的拉伸和撕裂性能进行测试,并分析捆绑纱和轴向纱两个纱线系统在受力之后出现的位移和损伤。研究表明,MWK主要的失效形式表现为:捆绑纱断裂、丝束断裂、纱层或丝束位移。由于捆绑纱的编织方向与0o纱层一致,在其断裂之前,通常与0o轴向纱层共同承载应力,但因其纱线强度低于轴向丝束,导致捆绑纱通常先于轴向丝束断裂,失去对轴向纱的约束,为丝束的位移制造条件。在拉伸和撕裂测试中,纱层中的丝束通过位移改变各轴向间的夹角,以实现其力学贡献。对于多轴向经编增强结构的研究,为后续的多轴向经编曲面复合材料的低速冲击损伤机理分析奠定了一定的基础。(2)采用准静态冲击和低速冲击相结合的研究方式,对不同曲率和不同铺层结构的多轴向经编曲面复合材料的破坏形式和损伤演化进行研究。通过总结分析发现该材料的主要损伤形式包括:基体开裂、纱线断裂、纤维抽拔、层间分层和丝束脱粘等。同时,把“阶段分析法”引入到多轴向经编曲面复合材料的低速冲击性能分析中,将损伤过程分为叁个主要阶段,探讨材料的损伤形式和损伤演化过程,分析曲率与材料强度、材料刚度等重要性能之间的关系,并揭示铺层结构与材料内部应力传播、破坏形式和能量吸收之间的联系。此外,还针对多轴向经编曲面复合材料的准静态和低速冲击过程进行数值模拟,通过分析,讨论该类材料在受到准静态和低速冲击时的应力分布和能量吸收性能,通过实验与模拟相结合,对该材料进行力学性能评价,为该类材料的应用提供理论依据。(3)将本研究中的Curvature C(kC)曲率应用在乘用车车门的冲击区域设计中,进行几何建模,并将多轴向经编曲面复合材料的材料属性定义于车门模型上,对车门的低速碰撞进行有限元模拟,另外,将传统SAPH440钢车门的低速碰撞性能作为对比项,分析多轴向经编曲面复合材料车门的优势,从应力分布、车门侵入量、侵入速度和车门内能等多个角度分析两种车门的性能,并从保护车内成员安全和节能环保等方面进行对比,揭示多轴向经编曲面复合材料在车门壳体应用中的特点与优势,对多轴向经编曲面复合材料低速冲击性能的研究进行有效的模拟验证。通过对多轴向经编曲面复合材料低速冲击性能进行系统且全面的测试、模拟和分析和验证,为该材料应用领域的拓展和细化奠定了良好的理论基础。(本文来源于《江南大学》期刊2017-06-01)

张丽哲[9](2015)在《玻璃纤维多轴向经编复合材料的制备及拉伸性能研究》一文中研究指出以环氧树脂为基体,分别以玻璃纤维多轴向经编针织物和玻璃纤维机织物作为增强材料,通过手糊法制备复合材料,并通过试验对比研究两种复合材料的拉伸性能。结果表明,经编复合材料沿各个轴向的拉伸强度比复合前多轴向经编针织物及机织复合材料的强度均有明显提高,增幅均在50%以上,说明多轴向经编复合材料具有更优异的力学性能。这为进一步扩大玻璃纤维多轴向经编复合材料的应用领域提供了有力证据。(本文来源于《产业用纺织品》期刊2015年12期)

张发,万玉敏[10](2014)在《多轴向经编织物增强复合材料有限元建模》一文中研究指出以地组织为开口编链的±45°多轴向织物增强复合材料为例,基于NURBS曲线和曲面方法结合单胞思路,借助于叁维绘图软件CATIA建立多轴向经编针织物的叁维实体细观结构模型。把建好的多轴向经编织物和树脂基体导入有限元软件ABAQUS进行前处理网格划分。通过检测复合材料细观结构模型的网格质量,发现该模型没有错误网格,质量偏低的网格只存在于基体且只占网格总数的1.16%。结合ABAQUS求解器计算得到复合材料各部分的应力场云图。结果表明,该有限元几何模型既能有效地实现多轴向经编织物的叁维形态仿真,又可以满足有限元数值分析对模型建立的要求,为该类材料的优化设计及其力学性能分析提供一种有效的分析方法。(本文来源于《针织工业》期刊2014年04期)

多轴向经编复合材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以玄武岩纤维多轴向经编织物为增强体,以环氧树脂为基体,通过真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺,实现复合材料成型。分别测试玄武岩纤维的单轴向、双轴向、四轴向经编复合材料沿0°和90°方向的拉伸、弯曲性能,并对断裂后的图像及试验数据进行对比分析。最终确定了玄武岩纤维的叁种轴向经编复合材料沿0°方向双轴向拉伸强度比四轴向高28. 13%,弯曲强度比四轴向高10. 59%,沿90°方向单轴向拉伸强度比双轴向高22. 94%,比四轴向高58. 64%,弯曲强度比双轴向高21. 02%,比四轴向高63. 46%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多轴向经编复合材料论文参考文献

[1].刘明帆,张鹏,程永奇.二维多轴向经编碳纤维复合材料性能研究[J].玻璃钢/复合材料.2019

[2].王朋勃,朱文斗,胡晓娜,曹雪飞.玄武岩纤维多轴向经编增强复合材料力学性能研究[J].山东化工.2019

[3].高哲,蒋高明.多轴向经编曲面复合材料汽车门低速碰撞数值模拟[J].纺织学报.2018

[4].张发,万玉敏.针织线圈体积分数对多轴向经编复合材料冲击压缩性质的影响[C].第叁届中国国际复合材料科技大会论文集.2017

[5].邓鹏鹄,张晴,张同华,敬凌霄.多轴向经编复合材料往复拉伸行为和失效机理实验研究[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场6-10.2017

[6].张发,万玉敏.针织线圈体积分数对多轴向经编复合材料冲击压缩性质的影响[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场6-10.2017

[7].曹勇.多轴向经编复合材料等效力学性能预测方法研究[D].西北工业大学.2017

[8].高哲.多轴向经编曲面复合材料低速冲击性能研究[D].江南大学.2017

[9].张丽哲.玻璃纤维多轴向经编复合材料的制备及拉伸性能研究[J].产业用纺织品.2015

[10].张发,万玉敏.多轴向经编织物增强复合材料有限元建模[J].针织工业.2014

论文知识图

开椭圆孔复合材料柱面壳③叁维有限元...分层裂纹表面形状织物的3D图像不同捆绑纱/组织结构作用下复合材料弯曲...不同捆绑纱/组织结构作用下复合材料的弯...断裂的形式

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