橡胶帘线粘合性能在动态及加热条件下的评价方法

橡胶-帘线(包括钢丝帘线)复合材料在动态条件下粘结界面发生物理化学变化,直接影响材料使用性能。介绍橡胶-帘线动态剪切粘合试验基本原理:将帘线埋于方块硫化橡胶试样中,帘线两端悬以质量不同的砝码。试验时橡胶试样以一定的振幅和频率沿帘线伸延方向做往复运动,考察帘线与橡胶达到某一设定的粘合强度值所需的时间,用以表征帘线与橡胶在动态条件下的粘合性能。应用该原理和实用仪器对不同材质橡胶-帘线粘合性能做出测试和评价。     

精确预报钢丝帘线缓冲工作能力的方法

用矩形斜交结构橡胶帘布试样研究了橡胶帘线复合材料在不同负荷条件下的行为.通过对三种不同线径橡胶帘布片(系统1、2、3;d1＜d2＜d3,帘线与试样拉伸轴的夹角ψ=20°、45°和90°)的试样进行拉伸试验,分别记录20%、30%、40%和50%变形条件下的应力、拉伸强度及伸长率.用统计法全面记录通过帘线截面的全部应力.在20%～28%的变形范围内,所有被研究的试样到破坏为止的次数值都相近似.橡胶帘线复合材料等级的划分实质上取决于使用条件和帘线中间橡胶的应力应变状态.橡胶钢丝帘线复合材料则应当按照疲劳试验结果,而不是根据静态试验的结果来划分等级.     

试验频率和温度对橡胶/纤维帘线复合材料动态粘合性能的影响

研究试验频率和温度对橡胶/纤维帘线复合材料动态粘合性能的影响,并通过扫描电镜分析粘合失效后纤维帘线的表面形貌。结果表明,降低试验频率和提高试验温度会加速橡胶/纤维帘线复合材料的粘合失效,这主要是由橡胶基体的破坏以及橡胶与纤维帘线的界面脱粘引起的。     

胶厚对钛合金-复合材料接头胶接性能的影响

采用钛合金与芳纶纤维复合材料制备了不同胶层厚度的单搭接接头。利用DIC与万能试验机对接头进行了拉伸-剪切性能测试,研究了不同胶层厚度异质材料的接头胶接性能、应变场与破坏模式的变化规律,分析了在拉伸载荷下,不同胶层厚度接头的失效特点。结果表明,当胶层厚度由0. 2 mm增加至1. 2 mm时,接头极限载荷由6. 13k N降低至5. 89 k N,损伤后剩余强度降低,薄胶层接头出现渐进失效;复合材料端头高剥离与拉伸应变区域面积增加,厚胶层与被胶接件一同变形,导致接头提前失效;钛合金-胶层界面破坏模式增多,芳纶纤维复合材料层间破坏模式减少;接头在发生复合材料层间破坏后,仍能够保持较高的剩余强度,当钛合金-胶层界面遭到破坏后,易整体失效。     

电热载荷对CFRP修理搭接接头剪切性能的影响

采用单层预浸料搭接简化构型,研究电热载荷对复合材料层板挖补修理搭接接头层间剪切性能的影响。通过自制的复合材料电热测试平台,测试了不同电流制度下,随搭接长度不同试样接头处温度分布。研究了不同电流强度下搭接接头温度变化规律,初步揭示了搭接接头长度-温度-电阻之间的关系,并对不同电流载荷下挖补搭接接头的层间剪切性能进行研究。研究结果表明,通电过程中,搭接区域温度升高较快,非搭接区域温度无明显变化。低电流时,电热促使接头树脂进一步固化,适当提高了接头搭接界面的粘接性能,其剪切强度略有上升;当通电电流过大时,接头温度急剧上升,对搭接区域产生过热损伤,降低了接头的剪切强度。     

单向聚酯帘线/橡胶复合材料的疲劳损伤机理

利用较Ｘ射线技术和扫描电子显微镜技术,研究了在周期载荷下单向聚酯帘线／橡胶复合材料的疲劳机理。结果表明,在高应务下,单向聚酯帘线／橡胶复合材料的疲劳损伤以聚酯帘线断裂为主,在中应力下,单向聚酯帘线／橡胶复合材料的疲劳损伤是逐步进行的;在你力下,单向聚酯帘线／橡胶复合材料的疲劳损伤仅有局部的界面损伤。     

帘线-橡胶复合材料的压缩失效模式研究

试验研究帘线-橡胶复合材料的压缩失效模式.结果表明,帘线-橡胶复合材料在较小的循环压缩负荷下即可发生破坏;高分子材料分子内摩擦产生的高温对材料性能的影响远超过环境温度的影响,采用低滞后高分子材料对提高帘线-橡胶复合材料的抗压缩性能有利.     

玻璃纤维帘线增强硬质橡胶的结构与性能研究

研究玻璃纤维帘线增强硬质天然橡胶和废胶粉硬质橡胶的结构和性能。试验结果表明:玻璃纤维帘线增强硬质天然橡胶复合材料的拉伸强度提高1倍多,冲击断裂由脆性断裂转变为韧性断裂,冲击强度大幅度提高;玻璃纤维帘线增强废胶粉硬质橡胶的拉伸强度和冲击强度也明显提高,且在硫黄用量为16份时玻璃纤维帘线的增强效果最佳。     

帘线/橡胶复合材料帘线抽出力学行为的有限元模拟

采用有限元方法对帘线/橡胶复合材料的帘线抽出力学行为进行模拟.结果表明,帘线H抽出力的有限元方法计算结果与试验结果有较好的一致性;帘线的H抽出力和轴向应力均随基体半径和帘线埋入深度的增大而增大,基体半径和帘线埋入深度越小,抽出力学行为变化幅度越增大;埋入深度的影响大于基体半径;界面剪切应力在帘线埋入上、下端点处有突变现象.     

轮胎帘线/橡胶复合材料弹性常数的测试研究

以复合材料的微观力学理论和宏观力学理论为基础,探讨了轮有限元分析用帘线／橡胶复合材料弹性常数的测试。对哈尔平－蔡方程式、高夫－汤哥拉方程式和赤垢以－平野方程式在简化为单层横向同性体帘线／橡胶复合材料弹性常数（纵向弹性模量E1、横向弹性模量E2、面内剪切模量G12、主泊松比μ12和次泊松比μ21）计算中的应用进行了分析探讨,提出用钢丝帘线模截面积变化率来表征钢丝帘线的泊松比μc,并推荐用同固结法测试μc。可用激光散斑法、云纹法（配合微机图像处理技术）和轨道剪切法测试不同的钢丝帘线／橡胶复合材料弹性常数,对μ12大于1的现象进行了讨论。