车用复合材料板簧性能的有限元分析

为了初步验证所设计复合材料板簧的结构性能,利用有限元分析方法对复合材料板簧结构的静载力学和动态疲劳进行了研究。计算得到空载工况加载过程中的载荷—位移曲线,板簧刚度为373 N/mm。当两端施加载荷为64.7 kN时,板簧达到最大压缩应力。结合复合材料的S—N曲线对板簧寿命进行了估算,循环次数最低处位于板簧下表面靠近卷耳部分,循环次数为33万次。对比复合材料板簧的设计刚度和疲劳寿命,与有限元分析处理方法计算所得结果较为接近,该板簧结构基本符合使用要求。     

复合材料板簧研究进展

本文总结了复合材料板簧的研究及应用情况,分析了原材料选择、成型工艺、成型设备、结构设计及性能测试等方面的问题,并对今后复合材料板簧的开发提出了相应的建议。     

复合材料板簧与传动轴的研制

介绍汽车用聚合物基复合材料板簧和传动轴的原材料、成型工艺及性能研究。研制的复合材料板簧的重量是多片钢板簧的1/5,而疲劳寿命远高于多式钢制板簧。研制的混杂复合材料传动轴经强度和疲劳试验证明是合理可行的。     

不同方法制备压电陶瓷/聚合物复合材料及性能比较

采用热压法和溶胶—凝胶(sol-gel)法分别了制备压电陶瓷/聚合物压电复合材料,并比较研究两种材料的介电性能,微观形貌。     

CFRP复合材料在不同运动器材中的结构性能及优势分析

随着社会的飞速发展,当代人们对体育项目也日益重视起来,为此对体育项目的设备也提出了更高的要求,材料的使用直接影响运动器材的性能。目前,CFRP材料广泛应用于体育器材,大大提高了体育器材的综合使用性能。体育器材针对刚度、密度等方面的要求非常严格。CFRP材料跟传统组成材料做对比,CFER材料的综合性能优势要远高于传统塑料,如今CFER材料已经成为运动器材领域不可缺少的部分。     

不同树种木粉/PE-HD复合材料性能比较

以水曲柳、落叶松木粉为填料,与高密度聚乙烯(PE-HD)复合,对比研究不同树种对复合材料力学性能和加工流变性的影响.研究结果表明:未加界面相容剂,水曲柳木粉/PE-HD复合材料(MWF/PE-HD)的力学性能高于落叶松木粉/PE-HD复合材料(LWF/PE-HD)(缺口冲击强度除外);5％MAPE的加入,使2种复合体系的力学性能大幅提高并且MWF/PE-HD力学性能的数值大大好于LWF/PE-HD.转矩流变数据显示,在木粉添加量较高时,LWF/PE-HD有更好的加工性能.扫描电子显微镜(SEM)显示水曲柳木粉在PE-HD基体中的分散性以及界面黏结性都要好于落叶松木粉复合材料.     

白炭黑增强SSBR和ESBR复合材料结构性能的比较

对白炭黑在SSBR和ESBR 2种丁苯橡胶中的分散和性能进行了比较研究。结果表明:白炭黑在SS-BR中的分散优于在ESBR中的分散,相应的复合材料300%定伸应力较高。Si69的原位改性使白炭黑与橡胶基体的界面结合变好,分散变得均匀,复合材料的定伸应力提高,硬度下降。     

复合材料的结构与性能

分别采用水玻璃（SS）和正硅酸乙酯（TEOS）自组装制备了两种大孔径的虫状介孔二氧化硅（SiO₂）MSU-J-SS以及MSU-J-TEOS；分别制备了介孔SiO₂含量为2wt %--10wt %的橡胶态及玻璃态的环氧树脂介孔复合材料；对介孔SiO₂的物理结构及环氧树脂介孔复合材料的力学性能和微观结构进行了研究。结果表明：硅源及合成条件将影响介孔SiO₂的物理结构，相对于MSU-J-TEOS，MSU-J-SS表现出更好的结构规整性，较大的平均孔径，较小的比表面积、孔容及壁厚；相对于纯环氧树脂，橡胶态和玻璃态环氧树脂介孔复合材料的拉伸强度、拉伸模量均提高，并且由平均孔径较大的MSU-J-SS制备的介孔复合材料的断裂延伸率没有降低，体现出增韧的效果；相对于MSU-J-TEOS，MSU-J-SS在环氧树脂中的分散更为均匀，其拉伸试样表现出相对韧性的断口形貌。     

石墨烯改性环氧树脂复合材料的结构及性能

以结构、性能和应用为主线,总结分析了功能化石墨烯的制备方法及其与环氧树脂复合材料的研究近况,并对其未来发展的主攻方向进行了展望。解决功能化石墨烯与环氧树脂间界面相容性差的技术难题,提高功能化石墨烯在环氧树脂基体中分散的均匀性和稳定性将是制备高性能石墨烯基环氧树脂复合材料的关键,也是该领域今后研究的主题。     

复合材料汽车板簧吊耳及其联接的研究

本文描述了玻璃纤维增强复合材料（GFRP）汽车板簧在紧急制动时的力学模型。给出了吊耳的联接强度设计安全系数。经过八十万次台架疲劳试验和拉伸破坏试验证实,平面镶嵌铆接式吊耳结构能满足一吨以下轻型客车GFRP板簧的设计要求。     

复合材料力矩陀螺支架结构优化及仿真

为了提高力矩陀螺支架结构效率,以结构基频/质量比(ω/m)作为优化目标值,对力矩陀螺支架结构进行了动力学分析。利用有限元软件建模计算,得到复合材料制造的力矩陀螺支架质量为7.32 kg,基频为255.06 Hz,ω/m为34.83 Hz/kg。为了发挥复合材料的性能优势,对力矩陀螺支架通过几何结构进行优化设计。结果表明:本体厚度增加1 mm,ω/m降低4.2%;通过均布T型加强筋增强,ω/m可提高39.21%。基于T型加强筋增强结构,对复合材料铺层进行优化设计。结果表明:准各向同性铺层具有更高的结构效率,ω/m为48.49 Hz/kg;考虑复合材料整体成型工艺性,采用[-144/-72/0/+72/+144]ns结构适应性铺层设计得到的ω/m为47.79 Hz/kg。     

石墨烯改性橡胶复合材料的结构组成及性能

综述了近年国内外石墨烯改性橡胶复合材料的结构组成及性能的研究进展,主要包括机械性能、导电性能和导热性能。同时对该类复合材料的应用和发展趋势进行了阐述和总结。开发绿色环保型功能化石墨烯合成和提纯新工艺以及提高橡胶中功能化石墨烯的分散均匀性将是该领域今后奋斗的主要目标。     

石墨烯改性橡胶复合材料的结构组成及性能

综述了近年国内外石墨烯改性橡胶复合材料的结构组成及性能的研究进展,主要包括机械性能、导电性能和导热性能。同时对该类复合材料的应用和发展趋势进行了阐述和总结。开发绿色环保型功能化石墨烯合成和提纯新工艺以及提高橡胶中功能化石墨烯的分散均匀性将是该领域今后奋斗的主要目标。     

烧蚀复合材料用酚醛树脂的结构表征及性能

采用FTIR、GPC、DSC及TG等方法对4种烧蚀复合材料用酚醛树脂(钨酚醛树脂(WPR)、硼酚醛树脂(BPR)、高残炭酚醛树脂(HCYPR)、S-157酚醛树脂)固化前的结构、分子质量及其分布、固化历程、热失重特性进行了表征和对比,以便为烧蚀复合材料基体的筛选提供理论依据。研究结果发现,S-157PR的分子质量最小,分布最窄,浸润性最好;4种酚醛树脂的固化峰温依次为HCYPR>BPR>WPR>S-157PR;800℃残炭率依次为BPR>HCYPR>WPR>S-157PR。     

聚乳酸水滑石复合材料的合成及结构性能

以有机改性的水滑石(LDH)为前体,采用插层置换的方法合成乳酸插层水滑石;以其与乳酸作为单体,采用原位聚合法得到聚乳酸水滑石的大分子材料。对其进行红外光谱、示差量热扫描(DSC)、扫描电镜(SEM)进行分析,并对聚乳酸/LDH复合材料的分子结构和热学性能等进行表征。结果表明:随着乳酸插层LDH含量的增加玻璃化温度有所提高;且乳酸插LDH与聚乳酸之间结合紧密明显的相间界面已经消失。     

玄武岩纤维增强复合材料板簧设计与制备

以某轻型货车用板簧为研究对象,以玄武岩纤维增强环氧树脂基复合材料代替弹簧钢减轻车辆板簧质量为目的,通过材料优化设计、结构优化设计,确定了复合材料设计方案,利用ANSYS仿真设计软件对复合材料板簧进行了力学性能分析,采用树脂传递模塑(RTM)制备工艺制备了玄武岩增强复合材料板簧。结果表明,优化后的玄武岩纤维增强复合材料板簧静态强度、动态疲劳寿命能够满足设计和使用要求,通过了静载和台架疲劳试验,且质量相对于弹簧钢板簧减重55%。     

不同化学结构的PP对热塑性弹性体复合材料性能的影响

研究了不同化学结构的聚丙烯(PP)对苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)/白油/PP热塑性弹性体复合材料力学性能和流动性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能与所添加PP的力学性能保持一致,按照均聚PP、无规共聚PP、共聚PP的化学结构特性,复合材料的拉伸性能、弯曲性能和硬度都依次变小;但是复合材料的流动性能不仅和PP的熔体质量流动速率(MFR)有关系,而且还与PP和SEBS的相互作用有关。在PP的MFR相同的情况下,复合材料的MFR按照均聚PP、无规共聚PP、共聚PP的不同依次降低。     

复合材料汽车板簧与车桥壳的联接研究

本文描述了复合材料汽车板簧与车桥壳联接处的损伤原因。提出了该联接夹座的技术性能要求和结构设计方案。经过八十万次台架疲劳试验和4．8万多km的实地道路试验证明夹座的联接方式能基本满足设计要求,适合用于复合材料汽车板簧的安装联接。     

不同泊松比复合材料层板断裂韧性比较

本文设计制作了两组面内泊松比不同的复合材料层板,比较了它们的断裂韧性,发现泊松比为负的一组材料比常规平衡复合材料的断裂韧性高。最后,通过观察断口形貌分析了原因。     

竹纤维/PCL复合材料工艺优化及性能研究

以竹纤维和聚己内酯(PCL)为原料制备竹纤维/PCL复合材料,研究了竹纤维的偶联预处理和复合材料成型工艺优化条件,并探讨了复合材料的防水性能和降解性能.结果表明,偶联剂铝酸酯质量分数为1.5%、改性温度为95℃、搅拌速度为800 r/rain条件下,改性12 rain,效果最好;在模压工艺中·温度在115.9～144.1℃,成型时间7.6～9.1min、压力27.2～32.8 MPa.复合材料的弯曲强度最佳;复合材料具有较好的防水性能和生物降解性能.