中空夹芯复合材料在轨道交通内装上的应用

介绍了整体夹芯中空复合材料的基本特征,与传统夹层材料及实心玻璃钢的性能及工艺性进行比较,围绕轨道交通典型内装部件对材料结构、材料制备技术、中空复合材料应用技术、中空复合材料性能测试与表征技术进行研究,并对中空夹芯复合材料的应用前景进行了展望。     

三维中空复合材料天线罩的有限元结构分析

某类型天线罩外形尺寸较大,减重要求高,三维中空复合材料可满足该类型天线罩透波和结构高强的要求。针对上述使用要求和实际工况,选择三维中空织物复合材料为主体结构,玻璃纤维增强环氧树脂复合材料为补强面层,制备三维中空结构天线罩,采用有限元分析软件建立三维中空结构天线罩的有限元模型,对该类型天线罩在使用工况下的刚度、强度和稳定性进行分析,其计算结果满足刚度、强度和稳定性的要求,并通过压力试验验证中空夹层天线罩的变形量与有限元分析结果保持一致,从而指导该天线罩的铺层设计、优化及材料的选用。     

透波用三维中空复合材料研究进展

介绍了透波用三维中空织物的成型工艺,包括手糊成型、真空导流成型及高效率连续化生产工艺,并综述了透波用三维中空织物的力学性能和透波性能研究进展。指出中空复合材料具有高比强度、刚性、韧性、耐腐蚀性等,可为现代工业制造产品创造更高的附加价值,并且随着导弹、天线罩等产品对透波性能的要求,使得具有特殊结构的三维中空织物复合材料在这些领域具有很大应用前景。随着三维中空织物复合材料的广泛应用,其成型工艺将不断被更新。     

三维中空夹芯复合材料侧压性能的有限元分析

本文利用有限元软件ANSYS,建立三维中空夹芯复合材料的结构模型,进行侧压性能研究。利用该模型,探讨了材料在1mm侧压位移载荷作用下复合材料中纤维、树脂和材料本身的应力、应变分布。结果表明,三维中空夹芯复合材料在侧压载荷作用下,上下面板中经、纬纱线交织处应力最大,最容易发生侧压破坏;芯材应力最小,不容易发生侧压破坏;复合材料在承受侧压载荷作用时,纤维起主要承载作用,树脂起次要作用;材料的破坏模式主要为树脂破裂。     

碳纤维复合材料在中空异型弹翼上的应用

对碳纤维复合材料弹翼的结构设计、制作工艺、性能检测等进行研究,采用夹芯组合模具制作中空异型复合材料弹翼样品.对样品进行测试和检测,各项性能指标均达到设计要求,与铝合金结构相比质量减少30.7%.     

高频透波玻璃钢天线罩性能的研究

通过对玻璃钢天线罩增强材料基体材料性能的引述,实验分析了不同成型工艺对高频玻璃钢天线罩透波性能的影响,同时对玻璃钢天线罩单板壁厚进行研究,通过试验论证产品中采用不同高度的蜂窝对高频天线罩的影响。     

A型夹芯复合材料在地面雷达天线罩中的应用

本文主要介绍了3218环氧树脂E玻纤复合材料为面板,NOMEX纸蜂窝为夹芯的A型夹芯结构天线罩在地面雷达上的应用及其优越性能,并从电性能和力学性能两个方面阐述了A夹芯结构面板及夹芯材料的选择设计.     

三维中空复合材料的电性能研究

为研究三维中空复合材料电性能及力学性能,采用真空导流工艺制备了三种不同高度的三维中空复合材料,采用谐振腔法研究了三种复合材料的相对介电常数(εr)、损耗角正切值(tanδ),并测试了其在1~12 GHz频带下的透波性能,同时对三种复合材料的平压强度和平拉强度进行了研究测试。研究表明:三维中空复合材料随着厚度的增加,其相对介电常数和损耗角正切值不断减小,5 mm、6 mm和8 mm三维中空复合材料的相对介电常数分别为1.93、1.77和1.62,损耗角正切值分别为0.0083、0.0078和0.0065;透波测试表明,在1~12 GHz频带下,三种材料的透波性能均小于0.2 d B;并且三维中空复合材料平压强度和平拉强度随织物高度的增加而降低,5 mm、6 mm和8 mm试样平压强度分别为5.8 MPa、4.6 MPa和3.8 MPa,平拉强度分别为7.8 MPa、6.4 MPa和5.2 MPa。以上研究说明三维中空复合材料具有优异的电性能和力学性能。     

三维卷曲多孔中空涤纶的性能

通过对比试验,分析研究三维卷曲一孔、四孔、七孔涤纶中空纤维的性能特征及其与棉纤维、常规涤纶的性能差异。     

高超音速导弹天线罩透波材料研究进展

高超音速导弹用天线罩材料须同时具有力学、介电、耐烧蚀及抗冲击等综合性能.本文简述了天线罩材料的发展历程,着重综述了连续纤维增强陶瓷基透波复合材料的研究现状,分析了高超音速导弹天线罩材料的关键技术,包括材料体系和制备工艺选择、材料加工技术,指出了高超音速导弹天线罩材料的发展方向.     

铺层结构对三维中空夹层复合材料压缩性能的影响

采用手糊成型制备了双夹层三维中空夹层复合材料,重点研究了厚度为5 mm和8 mm的三维中空织物ZK5和ZK8铺层顺序对复合材料压缩强度的影响,并从树脂含量、织物厚度匹配性角度进行分析。结果表明,随树脂含量增加,三维中空夹层复合材料的压缩强度明显提高;双夹层三维中空夹层复合材料中,下层的树脂含量明显高于上层;ZK5和ZK8织物铺层顺序对双夹层中空复合材料的压缩强度影响较大,其中将ZK8置于ZK5下层时复合材料的压缩强度为ZK8置于ZK5上层时的1.7倍,即在三维中空夹层复合材料总厚度不变的情况下,将高厚度中空织物置于下层的结构明显优于将其置于上层的结构。通过这一概念可以在保证三维中空夹层复合材料整体厚度尺寸不变、质量不增加的条件下通过铺层结构的匹配设计,最大限度地提高复合材料的力学性能。     

PMI泡沫夹层复合材料天线罩的振动特性分析

泡沫夹芯结构复合材料可满足与天线罩透波和轻质高强的要求。采用ANSYS Workbench平台对某型天线罩进行模态分析,得到了PMI泡沫夹芯结构复合材料天线罩的固有频率振动特性分析,通过等加速度等效原则进行应力响应分析,结果表明天线罩的等效应力、变形的响应在1σ水平下较小,其结构在振动条件下是可靠的。     

大曲率天线罩的研制

针对天线罩的结构特点,对制造的关键技术进行了研究。通过合理的选材,二次固化成型工艺,在严格控制工艺参数条件下,研制出了等厚度大曲率天线罩,其性能符合设计要求。     

整体中空夹层复合材料平压性能的实验

选取了不同织造参数和基体材料的试验件进行了平压试验,观察描述了平压试验中试验件的破坏过程,并将得到的实验数据进行整理分析。讨论了厚度、绒经密度、基体材料以及绒经粗细对于整体中空夹层复合材料平压性能的影响。发现随着厚度的增加,绒经密度的减小,材料的平压强度减小;基体材料不同,材料的平压强度也明显不同;绒经的粗细对平压性能影响显著。     

聚脲弹性体复合夹层结构的防爆性能

应用LS–DYNA有限元软件,对聚脲弹性体复合夹层结构在0.5 kg炸药(TNT)爆炸载荷作用下的动态响应过程进行数值模拟。研究了复合夹层结构厚度和质量固定条件下聚脲弹性体夹层厚度对复合夹层结构抗爆性能的影响。分析了不同聚脲弹性体夹层厚度对复合夹层结构变形的影响,并分析了聚脲弹性体夹层的吸波和吸能特性。结果表明,在爆炸载荷作用下,当复合夹层结构总厚度固定时,随着聚脲弹性体夹层厚度的减小,复合夹层结构的抗爆性能先增大后减小,当钢板与聚脲弹性体夹层厚度比为1.4∶1.2∶1.4时,变形的整体性最好,其抗爆的潜力最大,其冲击波衰减率最大为85.6%,能量吸收效果也最好,其综合抗爆能力较好;在质量固定条件下,随着聚脲弹性体夹层厚度的增加,其抗爆能力先增大后减小,当钢板与聚脲弹性体夹层厚度比为0.903∶3.5∶0.903时,其变形和能量吸收效果最好,冲击波衰减率最大为81.87%,其综合抗爆能力较好。     

芳纶增强复合材料波纹夹层3D打印与力学性能研究

为解决波纹夹层结构传统制备方法存在的问题,采用熔融沉积(FDM)3D打印技术制备芳纶增强聚乳酸复合材料波纹夹层结构,并研究切片层高与打印温度对波纹夹层结构力学性能的影响。结果表明:当试样的切片层高为0.1 mm,打印温度为210℃时,复合材料波纹夹层结构的力学性能最好;试样的弯曲强度和冲击强度与切片层高呈负相关;随着打印温度的升高,试样的弯曲强度和冲击强度呈现先增大后减小的趋势。通过分析复合材料电镜图发现,切片层高的降低,有利于芳纶与聚乳酸基体的结合。     

高频天线罩防油污涂层应用研究

雨水或油污在天线罩上成膜会造成天线效率的降低。疏水疏油的易清洁涂层可有效降低雨水和油污在天线罩上的附着时间和附着力,可以起到自清洁的作用。本文选取了 3种不同种类的涂层体系,分别进行了疏水疏油性能评价、高频透波率测试和耐候性环境适应性验证。结果表明：所选的纳米涂层系统在疏水疏油、高频透波性和耐候性方面综合性能优异,适合在有疏水和防油污需求的天线罩上使用。     

3D打印混凝土空腹重力坝的静力学数值模拟探讨

目前关于3D打印混凝土技术在水利工程中的应用相对较少,本文以某一10 m高的小型空腹重力坝为研究对象,基于ANSYS软件模拟并探讨了在自重压力和静水压力作用下3D打印混凝土空腹重力坝的承载能力问题,讨论了层间弱面对水工结构承载能力的影响。结果表明:在自重压力和静水压力作用下,该10 m高的3D打印混凝土小型空腹重力坝未发生大变形,能够发挥其正常使用功能;在该空腹重力坝的上游坝踵位置出现超应力区,但范围极小且可以通过加设钢筋等措施予以解决;在空腹部分靠近上游面的位置出现了超过层间弱面抗拉强度的拉应力值,须采取增强层间弱面粘结能力或设置钢结构桁架抵消拉应力等措施来保证坝体安全可靠。     

Shell91单元在复合材料蜂窝夹层结构分析中的应用

论述了蜂窝夹层结构的三种简化计算理论模型，介绍了通用有限元计算软件ANSYS中shell91单元的sandwich（夹芯）功能，通过计算与试验位移值结果的对比，相对误差小于5％，验证了该功能的工程实用性与易操作性。