界面增强型复材夹层板泡沫芯材的剪切性能试验

以多轴向玻璃纤维布作为面层材料,以PVC泡沫为芯材,采用真空导入成型工艺制备了点阵式和格构式两类界面增强型复材夹层板。采用细观力学夹杂理论与有限元数值模拟方法对界面增强型复材夹层板的剪切性能进行分析,并与试验值进行对比验证。结果表明:泡沫芯材经树脂柱点阵增强后,其剪切强度提高9.2%,而剪切模量的增强效果不明显;格构式界面增强技术可有效提升泡沫芯材的抗剪强度和模量,其分别提高18.4%和50.4%。     

复合材料剪切性能的研究进展

本文综述了当前复合材料剪切性能方面的主要研究内容,不同结构对复合材料剪切性能的影响。对剪切性能进行研究的主要试验和理论分析方法进行了总结,并对复合材料在剪切性能方面的发展研究进行了展望。     

整体中空夹层复合材料剪切性能研究

为了研究整体中空夹层复合材料的层间剪切性能,该文在分析整体中空夹层复合材料细观结构的基础上,将材料的芯材结构简化为双菱形,建立了相应的实体模型。采用渐进损伤分析有限元方法预测了材料的剪切刚度及强度、各组分材料的应力分布和破坏模式。理论分析与实验结果表明,整体中空夹层复合材料的经向剪切性能优于纬向性能,剪切载荷作用下的主要承力部件为绒经,绒经根部是发生破坏的主要区域。     

风电叶片用芯材PET的性能研究

为对风电叶片用泡沫芯材PET的性能进行研究,根据行业标准,对国内外PET芯材的表观形貌和力学性能进行对比,测试和分析了2种PET的主要力学性能。结果显示,国外PET和国产PET的各项性能存在差异,2种PET的力学性能均能够满足叶片的设计要求,同时,与常规泡沫PVC相比,PET吸胶量较低,有利于降低树脂的用量,因而有利于大型叶片降本增效。     

速生杨木横向层正交胶合木滚动剪切性能

为评价速生杨木应用于正交胶合木(CLT)的可行性,采用3层混合CLT结构测试方法测试普通速生杨木、横纹压缩改性速生杨木、浸渍改性速生杨木和云杉-松-冷杉(SPF)规格材的滚动剪切模量和强度,分析滚动剪切破坏模式。结果表明:改性处理后,速生杨木的滚动剪切性能没有明显提高;年轮方向的早、晚材交界处,木射线方向和髓心等区域是普通速生杨木和SPF规格材滚动剪切破坏主要区域;速生杨木和改性速生杨木的滚动剪切性能都高于SPF规格材。普通速生杨木可直接作为CLT的横向层材料。     

轴对称复合材料迭层壳考虑横向剪切变形的有限元分析

在计算复合材料轴对称壳受任意荷载作用的强度时，用了一种新的有限元模型，该模型的特点是。在单层基本变量的基础上，以各种层壳的横向剪切变形作为独立变量，然后根据最小热能原理。     

编织碳/碳复合材料剪切性能测试方法研究

根据Iosipescu剪切试验原理和编织碳/碳(C/C)复合材料的微结构特征,设计了相应的夹具和试件,建立了三维碳/碳复合材料剪切性能的试验方法。利用该方法对细编穿刺C/C复合材料进行了剪切试验,得到了材料在不同方向上的载荷-应变曲线。结果表明改进的Iosipescu试验方法能有效测定编织C/C复合材料的剪切性能。通过试件的断口分析,揭示了材料在加载过程中微结构不断演化导致材料最终破坏的断裂机理,材料的τ-γ曲线也体现了明显的分段线性特征,不同材料方向的剪切性能和破坏模式也不相同。     

薄蜂窝复合材料夹芯结构侧压性能研究

对不同构型薄蜂窝复合材料夹芯结构侧向压缩响应进行了试验研究,研究参数包括芯材高度、芯材密度和面板刚度。结果表明,蜂窝芯材高度严重影响蜂窝结构失稳载荷和峰值载荷,而上下面板的刚度不对称性会严重降低失稳载荷却对峰值载荷影响不大。薄蜂窝复合材料夹芯结构的整体破坏过程与芯材密度、芯材高度均有关系,而受刚度不对称性影响不大。薄蜂窝复合材料夹芯结构在侧向压缩载荷下的主要失效模式是蜂窝芯材剪切破坏,通过高速摄像机对蜂窝局部进行观察,发现失效起始于单个蜂格的剪切破坏,导致其高度降低,继而引起上下两侧蜂格破坏,并且迅速扩展到上下约3个蜂格,导致载荷突降。若继续加载,破坏继续向两侧蜂格扩展,且载荷基本不变。     

真空绝热板芯材研究进展

 真空绝热板（VIP）具有10 倍于传统绝热材料的优异绝热性能,是目前“冷藏、冷冻、保温”最先进、最高效的保温、隔热材料,可应用于建筑、白色家电和航空航天等领域。芯材是VIP 的骨架材料,决定着VIP 的绝热性能,为VIP 的长期服役提供了保障。本文介绍芯材的功能和分类,探讨不同应用领域的VIP 芯材的使用原则,比较传统的颗粒型芯材、泡沫型芯材和纤维型芯材的性质及特点。提出一种隔热纤维与隔热颗粒混杂复合芯材,该芯材耐压、耐折、具有较低的回弹性,充分发挥了纤维与颗粒的优点,弥补了颗粒型芯材易溃散和纤维型芯材易回弹的缺点,是建筑外墙保温用VIP 的优选芯材。     

复合材料旋转壳强度的有限元分析和横向剪切变形影响分析

对于纤维增强复合材料壳体,由于其横向剪切刚度与一般各向同性金属壳相比要低得多,一般认为在进行强度分析时必须考虑横向剪切变形的影响[1,2]。本文计算了一个变厚度旋转壳的强度,考虑了横向剪切变形的影响。计算结果说明,对于玻璃纤维缠绕壳体,在类似于各向同性簿壳的几何尺度范围内,其横向剪切变形的影响还是可以忽略的。1.单元的选取 采用双曲拟协调元,直接对应变量进行插值。每个单元共有 8个节点位移未知量(图 1)。其中 u i,uj为母线方向位移,　　　　,为法向位移。采用沿壳体厚度变形的直线假定[1],设 　　　　,为 i,j节点处截面变形…     

碳纤维增强复合材料杉木夹芯梁受弯性能试验

提出一种以碳纤维增强复合材料(CFRP)为面层,杉木为芯材的碳纤维增强复合材料杉木夹芯梁构件。采用手糊工艺制备了12根不同设计参数的夹芯梁试件,对其进行四点弯曲试验,探讨不同设计参数(包括纵向全包裹碳纤维铺设层数、纯弯段是否环向加箍、箍条间距)对构件弯曲破坏模式和承载性能的影响,并提出构件抗弯承载力分阶段简化计算方法。结果表明:纵向碳纤维铺设层数对构件极限承载力和延性系数影响最大;纯弯段环向加箍可以在一定程度上提高构件极限承载力并且箍条间距越小,提高幅度越大;抗弯承载力分阶段简化计算结果与试验结果较吻合。     

复合材料格栅增强夹芯梁弯曲性能研究

为研究含填充芯材复合材料格栅增强夹芯梁的弯曲性能,采用均质化方法对夹芯层等效弹性参数进行理论推导.结合平行移轴刚度理论、一阶剪切理论对含填充芯材复合材料格栅增强夹芯梁的弯曲刚度、最大挠度进行理论分析;然后对夹芯梁的弯曲性能进行了研究,结果表明:夹芯梁的相对弯曲刚度、挠度与格栅芯材弹性模量比之间存在一次分式函数关系,所用格栅可使相对弯曲刚度提高21.5%,相对挠度下降19.5%;当夹芯层与蒙皮厚度较小时,格栅对夹芯梁的相对弯曲刚度无明显提升;在相同条件下,格栅纵向分布比横向分布更利于夹芯梁提升刚度、降低挠度;当格栅纤维铺层角度在45°时,可使夹芯层弯曲刚度最大提升约21%,夹芯梁相对弯曲挠度下降约7%,而对夹芯梁相对弯曲刚度影响微小.     

芯材增强对夹层圆柱壳屈曲性能的影响

应用有限元软件ANSYS,将表层和芯层的增强材料与芯材分开,采用8节点SOLID45实体单元,对增强型夹层圆柱壳建立物理模型,计算结构弹性屈曲的临界载荷。分析树脂量对提高点阵式及齿槽式增强圆柱壳轴向稳定性的作用,考察树脂材性、尺寸及分布等参数对屈曲载荷的影响,并将2种增强方式进行对比。结果显示:树脂柱以及树脂齿槽均可提高圆柱壳的抗屈曲性能,其中树脂材性对圆柱壳屈曲载荷的影响有限,而树脂柱和齿槽的疏密程度对圆柱壳的轴向承载能力有着明显的改进作用。总体上,齿槽式的增强效果比点阵式增强效果要好。     

刚塑性圆管受横向碰撞时准静态分析

本文试图给出钢质圆管在横向碰撞下的准静态变形估计，并计及圆管局部凹陷对整体弯曲大变形的影响。文中假定圆管为理想刚塑性材料，同时假定局部变形仅对圆管的极限塑性弯矩产生影响，而不影响极限轴力。数值计算结果表明，当跨度和厚度一定时，管的直径越大，局部凹陷与整体弯矩的相互耦合效应越明显。     

纤维增强复合材料横向剪切模量

考虑界面层的影响对外方内圆模型采用边界无法计算了纤维增强复合材料沿材料２－、３－主方向的横向剪切模量Ｇｓｑ（０°）和与２－、３－方向成４５°方向的横向剪切模量Ｇｓｑ（４５°）,同时还对六角形模型计算了与２－、３－主方向成４５°方向的剪切模量Ｇｈｅ（４５°）,得到了横向剪切模量随纤维体积含量Ｖｆ的变化规律．计算所得Ｇｓｑ（０°）要比Ｇｓｑ（４５°）低得多,这表明横向剪切模量也呈各向异性,但两者均在该横向剪切模量上下限的范围内,并且两种不同代表性计算单元计算得到的Ｇｓｑ（４５°）和Ｇｈｅ（４５°）是一致的．     

剪切增稠流体浸渍Kevlar复合材料的防刺性能

利用自制落锤式冲击试验装置,该文研究了剪切增稠流体(STF)浸渍Kevlar复合材料防刺性能的瞬态受力响应过程和刺穿深度,以及STF-Kevlar复合材料的吸能机理。实验结果表明,经浸渍的Kevlar织物防刺穿力峰值提高到约400 N,复合材料的第一层受力响应时间缩短到3.5 ms,而刺穿深度降低较小。其中以120 nm SiO2配制的中间浓度的分散体系浸渍后,复合材料的防刺效果最好,防刺穿力提高至约2.7倍,刺穿深度降低了10%左右。     

剪切闸板防喷器剪切性能评价

剪切闸板防喷器是井控设备的重要组成部分之一,其作用是在钻井过程中遇到突发情况时及时剪断钻杆并密封井口,其剪切性能直接关系到钻井作业的安全.以某新型上直下V结构的剪切闸板防喷器为研究对象,通过显示动力学模块对剪切闸板剪切钻杆的过程进行数值仿真模拟,分析研究闸板的剪切性能.并用该剪切闸板分别剪切5 in和5.5 in两种不...     

皮层对皮-芯结构木塑复合材料性能的影响

【目的】研究在两种不同芯层材料的复合体系下,增强材料含量与皮层厚度对共挤出(皮-芯结构)木塑复合材料弯曲与热膨胀性能的影响。【方法】以共挤出技术为加工工艺,选取短玻璃纤维(SGF)为皮层的增强材料,制备共挤出型(皮-芯结构)木塑复合材料(WPC)。分析了在芯层1与芯层2两种复合体系下,不同皮层厚度(1.0、1.2及1.6 mm )和皮层填料含量(0%、10%、20%、30%和40%)对共挤出型皮-芯结构WPC的弯曲性能和热膨胀性能的影响。【结果】当表面为纯的高密度聚乙烯(HDPE)时,在芯层1和芯层2两个复合体系中,皮层越厚则复合材料的热膨胀系数(LTEC)越高,其热膨胀性能越差; 当SGF的加入量恒定时,其LTEC随着皮层厚度的增加而降低。当皮层的弯曲模量比芯层低时,共挤出木塑复合材料的弯曲模量随着皮层厚度的升高逐渐降低; 当芯层的弯曲模量比皮层低时,共挤出木塑复合材料的弯曲模量随皮层厚度的升高而升高。皮层为SGF/HDPE材料时,在芯层1和芯层2两个复合体系中,随着皮层SGF的含量从0%增加到40%时,其弯曲性能显著性提高,LTEC显著降低。当皮层的 LTEC 值比芯层大时,皮层厚度的降低可以降低共挤出木塑复合材料的LTEC; 当皮层的 LTEC 值小于芯层时,共挤出木塑复合材料的 LTEC 随皮层厚度的增加而减少。【结论】通过改性芯层可以提高皮-芯结构木塑复合材料的整体性能,其增强趋势与表层的增强趋势相似。     

牛顿流体在圆管内湍流流动剪切率的近似计算

根据剪切率的定义导出了描述湍流流动剪切率与时均流剪切率和脉动流剪切率关系的基本方程 ,该关系式与流体的流变性类型无关 ,适用于牛顿流体和非牛顿流体。根据不可压缩牛顿流体湍流剪切率与能量耗散率的关系和湍流能量耗散率的近似算法 ,得出了不可压缩牛顿流体在圆管内湍流流动剪切率及脉动流剪切率的实用算式 ,计算所得湍流剪切率及脉动流剪切率的分布特征与已知实验规律相符。     

水平圆管自然对流的大剪切实时干涉测温

利用具有大剪切量的横向剪切干涉法获得了有限长的水平圆管在自然对流条件下的稳态以及降温过程的实时条纹,提取出条纹相位以及背景条纹相位并将两者求差得到相位差分布,给出了经过端部效应修正后的温度场分布.实验结果表明：利用具有大剪切量的横向剪切干涉法获得的实时干涉条纹类似于利用马赫-曾德干涉仪获得的简单条纹,可以简单而精确地提...