平流层飞艇碳纤维复合材料刚性骨架的管件连接方法研究

碳纤维复合材料凭借优良的力学性能在浮空器领域具有很好的应用前景。根据某平流层飞艇项目的工程需求,本文对飞艇刚性骨架的碳纤维管件结构件连接问题开展了初步研究。基于对目前碳纤维复合材料管件连接方法现状的调查,对法兰接头连接、卡槽接头连接和榫卯接头连接三种简易连接方法进行了轴向拉伸试验研究及适用性分析。在此基础上,提出了一种使用螺纹套管接头的连接方法,并通过试验和有限元软件模拟,验证了该方法可以满足飞艇工程设计的抗拉能力指标要求和作为平流层飞艇刚性结构件的构造要求,并具有安装/拆装便捷等优点,解决了平流层飞艇项目的工程需求。     

碳纤维复合材料铆胶连接强度研究

采用有限元分析比较了碳纤维复合材料层合板之间铆胶连接的主要承力方式,并对铆胶连接方式做了静力拉伸试验、盐雾试验与疲劳试验,结果表明：金属-层合板铆胶连接的拉剪强度总是高于层合板-层合板铆胶连接拉剪强度;金属-层合板铆胶连接的拉剪强度高于层合板-层合板的拉剪强度12.6%;盐雾试验结果与静力拉伸试验结果倾向性一致,整体来说层合板-层合板铆胶连接受盐雾条件影响较小;疲劳试验结果证明铆胶连接不易发生疲劳损坏。     

碳纤维轴管与金属轴头过盈连接研究

建立碳纤维轴管与金属轴头过盈连接有限元模型,分别对过盈连接装配及扭转过程进行模拟仿真。研究了碳纤维轴管与金属轴头过盈连接装配及扭转过程中的接头应力、接触面应力的变化规律,并对金属轴头与碳纤维轴管进行失效判断。通过输出轴管与轴头过盈接触面应力值CPRESS,计算得出最大装配力和仿真失效扭矩。最后进行过盈装配和扭转实验,证明有限元分析方法的有效性。结果表明:装配完成后,过盈连接接头的结构应力最大值出现在轴管最内层纤维;扭转时过盈连接接头的结构应力最大值出现于金属轴头阶梯面倒角区域。     

碳纤维复合材料低温下螺栓连接疲劳研究

本文主要围绕碳纤维复合材料(CFRP)与2024Al的连接件,研究低温环境下螺栓连接的拉-拉疲劳问题。首先进行不同环境下的拉伸实验,从中获得最大静力载荷,并通过静载破坏曲线探究不同温度下异质材料连接层合板接头的损伤过程,通过观察不同温度下的拉伸破坏现象,对比复合材料层合板纤维分层与撕裂程度,以此为依据研究低温环境对异质材料螺栓连接疲劳的影响,选用不同温度分组的层合板接头分别在各自85%、80%、75%的最大静载条件下进行常温与低温疲劳实验,实验结果拟合常温与低温下的S-N曲线。结果表明,在其他实验条件相同时,低温环境下层合板接头拉伸破坏强度相比于常温环境增强。分析疲劳曲线得出低温环境下层合板接头受疲劳载荷能力更强。     

复合材料-金属机械连接性能研究

对不同类型的连接件进行了试验研究,得到了破坏模式和破坏载荷,使用超声波损伤检测的方法,观察了孔边的挤压破坏情况。基于ABAQUS有限元软件,建立了有限元模型,分析了钉头形式(凸头、埋头),有无补偿垫片和连接形式对机械连接性能的影响。研究表明,使用凸头钉比埋头钉,能使破坏载荷能提高30%左右;使用补偿垫片能够提高连接件的承载能力;使用双钉连接较单钉连接,破坏载荷能提高一倍左右。     

CFRP碳纤维增强复合材料钢丝螺套连接性能研究

碳纤维复合材料结构件在航空航天领域广泛应用,通常在结构件加工通孔后采用螺接或铆接方法进行机械连接,该方法增加了结构件连接重量和连接复杂性。然而,采用复合材料结构件自身加工螺纹孔进行机械连接的方法,存在螺纹孔耐磨性差、承载能力差、连接强度低、螺纹易破损及抗疲劳性能差等问题,极大限制了复合材料螺纹孔的连接使用。近年来,出现了在复合材料结构件机械连接中使用钢丝螺套的方法,在部分程度上提升了复合材料螺纹孔的连接强度。本文针对MT700碳纤维复合材料钢丝螺套的连接性能,通过对钢丝螺套作用及原理分析、有无钢丝螺套复合材料试件的重复拆装试验及拉脱载荷强度试验,详细分析了钢丝螺套连接性能及复合材料螺纹孔破坏形式。结果表明,相比于无钢丝螺套的复合材料螺纹孔,带有钢丝螺套的复合材料螺纹孔明显增强了承载连接性能及耐磨性,拉脱力提升了26%且均匀稳定,降低了螺纹孔破坏风险,拓展了复合材料螺纹孔的连接应用范围。     

采用粘贴碳纤维布与碳纤维销钉加固的砌体结构

一种采用粘贴碳纤维布与碳纤维销钉加固的砌体结构,在砌体表面的加固部位呈网格状双面对称粘贴碳纤维布带,其特征在于：在粘贴好碳纤维布带的砌体上钻有通孔,碳纤维销钉置入通孔中,通孔中注入环氧树脂结构胶,销钉与砌体粘接在一起,砌体外面露出的碳纤维销钉两端头是剪成的条片形,端部条片呈花瓣形展开、与砌体上面粘贴的碳纤维布带粘贴固定...     

采用粘贴碳纤维布与碳纤维销钉加固的砌体结构

一种采用粘贴碳纤维布与碳纤维销钉加固的砌体结构,在砌体表面的加固部位呈网格状双面对称粘贴碳纤维布带,其特征在于：在粘贴好碳纤维布带的砌体上钻有通孔,碳纤维销钉置入通孔中,通孔中注入环氧树脂结构胶,销钉与砌体粘接在一起,砌体外面露出的碳纤维销钉两端头是剪成的条片形,端部条片呈花瓣形展开、与砌体上面粘贴的碳纤维布带粘贴固定,固定区域再加贴一块涂胶碳纤维布。     

德国开发碳纤维复合材料与铝材料连接的新技术

<正>基于流行的轻质建筑的概念,由轻质金属和纤维复合材料组成的连接件代表了理想的材料组合方式。然而,由于两种材料表现出不同的电化学电位,在复合材料中存在接触腐蚀的危险。德国弗劳恩霍夫研究院先进材料与制造技术研究所与德国法塞尔学院合作,开发了一系列连接铝与碳纤维材料的新技术。通     

国产MT700碳纤维复合材料螺栓连接强度实验研究

对国产MT700与进口T700S碳纤维复合材料单螺栓连接结构的静拉伸强度进行实验研究,分析了两种材料的载荷-位移曲线特征、连接强度特性及破坏形式。实验结果表明:国产MT700/603层合板连接部位的承载能力及结构稳定性均优于进口T700S/603层合板,M5及M6单螺栓连接破坏强度分别提高了12%和10%;另外,国产MT700/603层合板胶-螺混合连接有效提高了整体连接强度和安全设计裕度,胶层破坏后,M5与M6单螺栓胶-螺混合连接剩余强度系数分别达到65%和88%。     

新型碳纤维技术打造金属替代物复合材料

<正>Lehvoss North America(以下简称Lehvoss)公司日前宣布,成功开发新一代碳纤维增强型PA复合材料。该名为Luvocom SCF的材料有望成为理想的金属材质替代物。随着科学技术的不断进步以及各种新材料的不断涌现,消费者对产品的性能提出了更高要求。受其影响,那些高性能、低成本造价的新材料一上市就备受市场追捧。     

新型碳纤维技术打造金属替代物复合材料

正Lehvoss North America(以下简称Lehvoss)公司日前宣布,新一代碳纤维增强型PA复合材料已成功问世。该名为Luvocom SCF的材料有望成为理想的金属材质替代物。随着科学技术的不断进步以及各种新材料的不断涌现,消费者对产品的性能提出了更高要求。受其影响,那些高性能、低成本造价的新材料一上市就备受市场追捧。为更好地迎合市场对轻质刚性材料日益增长的需求,Lehvoss公司启动了其Luvocom SCF碳纤维复合材料生产     

缝纫增强对碳纤维编织复合材料管件能量吸收性能的影响

采用碳纤维增强复合材料管件代替传统的金属材质的吸能盒,实现了在提高能量吸收能力的同时减轻车身重量。管件的增强体分别是经过缝纫增强的碳纤维编织物和未经过缝纫增强的碳纤维编织物,选用环氧树脂作为基体材料运用真空辅助成型工艺完成整个管件的制作。对有无缝纫增强形式对碳纤维编织物增强复合材料管件物能量吸收能力的影响展开研究。研究结果表明,经过缝纫增强的碳纤维编织管件能够明显提高管件的能量吸收能力,经过缝纫增强的管件的比能量吸收值比未经缝纫增强的高出16%。为了研究管件的能量吸收机理,对测试后的管件进行了树脂包埋、抛光和观察,观察后发现经过缝纫编织的管件物的中央裂纹受到了缝纫结构的限制,使得中央裂纹不易扩展,能量吸收性能得到明显的提高。     

新型碳纤维热塑性复合材料将成为金属替代物

正美国复合材料生产商RTP日前宣布,公司已成功推出一款新型碳纤维复合热塑性工程塑料。该塑料采用世界顶尖级合成艺生产而成,在增强材料性能的同时保留了纤维的完整性。RTP公司将该新型CFRP(碳纤维增强型复合塑料)取名为"彻底高性能复合材料"。据悉,此款新型工程塑料由     

碳纤维支杆与金属接头两种连接方式的拉伸试验

碳纤维支杆与金属接头的连接方式通常有两种:胶接和胶-销连接。为了比较二者连接强度的大小,根据当前需求,设计并制作了拉伸试样,然后利用试验机对试样进行了拉伸试验。试验结果表明,胶接方式所能承受的最大拉伸载荷为42.25kN,连接强度为5.83MPa;胶-销连接方式所能承受的最大拉伸载荷为42.10kN,连接强度为5.81MPa。与胶接相比,胶-销连接对支杆和接头的连接强度没有较明显的提升,反而略有下降。     

碳纤维复合材料应用研究

山东省碳纤维工程技术研究中心承担的碳纤维增强橡胶复合材料及其应用研究和碳纤维复合发热体开发及其应用项目，最近已通过了山东省的技术鉴定。     

高模量复合材料管件的研制

用湿法缠绕工艺制备了100多根高模最碳纤维增强复合材料管件,管件的拉伸模量为156GPa;对影响管件质量的主要因素作了分析。     

碳纤维导电复合材料的研究与应用

本文介绍了碳纤维导电复合材料的导电性能,研究和应用现状     

试论金属复合材料机械连接的热接触效应

复合材料因具有设计成型简单、刚度大、强度高等优点被广泛应用各个生产领域中。实际应用中,为充分发挥复合材料实际应用价值,应注重金属和复合材料机械连接接触热阻问题分析。本文对接触热阻理论进行分析,探讨影响接触热阻影响因素,为金属与复合材料间更好的实现机械连接提供参考。