复合材料单面修补铝合金裂纹板的疲劳破坏特性

利用热压成型工艺、采用预固化的单向碳纤维/环氧复合材料补片对铝合金裂纹板进行了修补，测试了裂纹板胶接修补前后的破坏强度、疲劳寿命及裂纹扩展情况，观察了破坏后的断口形貌，分析了复合材料补片的止裂机理。结果表明，经过单向碳纤维/环氧复合材料补片胶接修补后，其破坏强度和疲劳寿命均有显著的提高，破坏强度提高了34.28%，恢复到完好板的85.83%，疲劳寿命提高2.06倍；裂纹板的临界裂纹长度从17.86 mm增加到28.64 mm，从而延长了裂纹缓慢扩展阶段，延缓了裂纹快速扩展；其断口形貌方式发生生了明显的变化。     

复合材料胶接修复金属构件残余热应力研究进展

复合材料补片胶接技术是一种有效修复飞机受损构件的低成本方法.由于补片与金属材料热膨胀系数的显著差异,会在构件中引入残余热应力.归纳了复合材料修复技术中关于残余热应力的研究热点及成果,涉及常用的残余热应力分析模型、结构约束及固化制度对残余热应力的影响、减小残余热应力的途径等,并对今后的研究工作进行了展望.     

铝合金表面阳极化处理及其胶接性能分析

采用磷酸电解质对铝合金板进行了阳极化处理并测试了其胶接性能,测试了阳极化过程中铝合金板的基本力学性能,观察了阳极化处理后的铝合金板的表面形貌,分析了阳极化处理后铝合金粘接副的胶接界面、拉伸剪切失效模式.结果表明,铝合金板经过酸洗、碱洗和阳极化等过程后,其破坏强度、屈服强度、弹性模量和断裂延伸率等力学性能基本保持不变.阳极化后铝合金板表面形成了一层凹凸不平、多孔结构氧化膜,胶接时胶黏剂能渗透进入该氧化膜,形成一层胶接过渡层,阳极化处理提高了铝合金粘接副之间的拉伸剪切强度,其拉伸剪切强度最大可提高1.76倍.阳极化处理后的铝合金板粘接副之间的破坏模式为混合破坏,即存在胶黏剂的剪切破坏,同时存在粘接界面的剥离破坏.     

复合材料修复铝合金构件的刚度分析和试验验证

用ANASY有限元分析软件对复合材料修复铝合金结构的刚度进行数值分析，研究了开孔损伤对铝合金板结构刚度和应力扰动区范围的影响。结果表明：开孔损伤对铝合金板的平均刚度有很大的影响，且修补所用复合材料补片存在临界长度。此结果在试验中得到了验证。     

复合材料单面修补铝合金裂纹板的疲劳破坏特性

利用热压成型工艺、采用预固化的单向碳纤维/环氧复合材料补片对铝合金裂纹板进行了修补,测试了裂纹板胶接修补前后的破坏强度、疲劳寿命及裂纹扩展情况,观察了破坏后的断口形貌,分析了复合材料补片的止裂机理.结果表明,经过单向碳纤维/环氧复合材料补片胶接修补后,其破坏强度和疲劳寿命均有显著的提高,破坏强度提高了34.28%,恢复到完好板的85.83%,疲劳寿命提高2.06倍;裂纹板的临界裂纹长度从17.86 mm增加到28.64 mm,从而延长了裂纹缓慢扩展阶段,延缓了裂纹快速扩展;其断口形貌方式发生生了明显的变化.     

提高硼纤维/环氧复合材料界面抗剪强度的方法

采用单根硼纤维拔出模型分析了硼纤维拔出过程界面剪切应力的分布;同时设计了一种单纤维拔出试样制备方法,并测试了不同硼纤维/环氧复合材料界面抗剪强度.结果表明:界面脱粘前,在纤维包埋起始端部和包埋末端界面存在剪切应力极大值,纤维包埋中间部位剪切应力较小;采用液体丁腈橡胶改性环氧树脂的硼纤维/环氧复合材料界面抗剪强度比未改性环氧树脂的提高了135%.     

硅橡胶热膨胀模塑成型法制备碳/环氧复合材料管研究

本文应用硅橡胶热膨胀模塑成型工艺成功地制备出符合尺寸精度要求的碳／环氧复合材料管。探讨了影响该成型工艺的主要因素。但实测的力学性能中复合材料管的压缩强度较低，本文对此进行了讨论。     

新型潜伏性M-DDM微胶囊固化剂的制备及表征

利用E-44环氧树脂对二氨基二苯基甲烷环氧树脂固化剂(DDM)进行了改性,合成了含有羟基的E-44-DDM固化剂(M-DDM)。以所合成的M-DDM粉体为囊芯、以2,4-甲苯二异氰酸酯(TD I)为壁材单体,采用界面聚合技术,首次成功制备了一种新型聚脲M-DDM微胶囊固化剂。该微胶囊固化剂粒径分布较窄,平均粒径约为2.54μm。囊壁是TD I与囊芯粉体表面的羟基通过加成聚合反应形成的,壁厚约为100 nm。所制备的微胶囊固化剂具有优良的固化性能和潜伏性能,可以在100℃使环氧树脂E-51在1 h内固化,并且其室温潜伏期可达6个月以上。