混杂纤维树脂基复合材料梁试验

为研究碳纤维含量对混杂纤维树脂基复合材料梁性能的影响,进行了4组14根3种不同碳纤维含量的混杂纤维树脂基复合材料HFRP(hybrid fiber reinforced plastic)梁的对比试验,分析了梁的制备工艺稳定性、抗弯刚度提高程度、腹板剪切极限承栽力和受弯构件的可能破坏形式.试验结果表明:成型工艺制备的HFRP梁密度具有良好的均匀性,但抗弯刚度离散性较大;与单一纤维复合材料梁相比,HFRP梁可以有效地提高抗弯刚度,但构件的腹板剪切承载力基本不变;构件会出现翼缘局部破坏、腹板剪切破坏和层间剪切破坏3种破坏形式.     

双层混杂纤维/炭黑改性环氧树脂复合材料的制备及其吸波性能

通过采用整体压制的方法制备了双层混杂纤维/炭黑改性环氧树脂复合材料,对其吸波性能进行了研究。结果表明:随着炭黑含量的增加,材料的反射衰减峰向低频移动,当炭黑含量较高时,吸收主要作用在低频波段,且存在明显的双反射衰减峰。当炭黑含量为6%时,在13.6 GHz处反射衰减峰值可达-20.6 dB,≤-10 dB的有效带宽为3.6 GHz。当炭黑含量为8%时,双反射衰减峰分别在10.6 GHz和7.8 GHz,峰值分别为-17.0 dB和-14.9 dB,≤-10 dB的有效带宽为6.7 GHz。     

弱界面颗粒增强复合材料的有效弹性模量

采用线弹簧型弱界面模型,研究弱界面对复合材料宏观弹性模量的影响。首先利用弱界面球形夹杂的弹性解,获得单夹杂内部的平均应力和平均应变;然后考虑夹杂之间的相互作用,分别采用微分法、自洽理论和Ｍｏｒｉ－Ｔａｎａｋａ方法,求得弱界面复合材料的宏观弹性模量,并对上述各种方法所得结果作一比较。     

SiC颗粒/高密度聚乙烯纤维/超混杂复合材料磨损特性分析

采用功能剪裁技术进行混杂设计,制备了ＳｉＣ颗粒／高密度聚乙烯纤维／环氧树脂超混杂复合材料（ｓｕｐｅｒ－ｈｙｂｒｉｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ,ＳＨＣＭ）,并就功能层中ＳｉＣ含量对ＳＨＣＭ材料力学性能、磨损性能的影响进行了实验研究。结果表明,功能层中的ＳｉＣｒ的质量分数为５０％时,ＳＨＣＭ不仅有较好的力学性能,而且具有优良的耐磨损性能,其体积磨损率仅为环氧玻璃钢的４．１２％,与Ａ３钢相当。扫描电镜和理论分析说明,ＳＨＣＭ具有优良耐磨损性能的主要原因是功能层中的ＳｉＣ颗粒作为硬质点,起到了抵抗磨损和基本变形产生磨损的双重作用,并有效地减缓了粘着磨损。     

复合材料内部损伤发展的理论研究

本文给出一种从细观角度研究复合材料内部伤发展的理论方法，并就单向层合板受面内剪切外载作用下的内部损伤发展进行了具体讨论，所得到的结论和现有的试验结果完全一致。     

混杂纤维增强沥青混合料的性能研究

采用聚合物纤维和木质素纤维混合使用方式,通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验和抗反射裂缝性能试验进行混杂纤维增强沥青混合料的路用性能和抗反射裂缝性能的研究.结果表明:混杂纤维能够显著提高沥青混凝土的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和良好的抗裂缝反射能力,表现出较高的性价比.     

混杂纤维混凝土抗弯冲击性能

文章研究了掺加异型塑钢纤维、钢纤维以及这两种纤维混杂的混凝土梁的抗弯冲击性能。测定了在不同纤维掺量下混凝土梁的初裂冲击次数．破坏冲击次数以及冲击能。试验结果表明：混掺纤维此单掺纤维显著提高了混凝土的冲击能和延性,但对初裂性能影响不大。     

碳-芳混杂纤维布加固木梁抗弯性能试验研究

通过碳-芳混杂纤维布加固矩形木梁(杉木和松木)的抗弯性能试验,研究了不同层数的碳-芳混杂纤维布加固矩形木梁的破坏形式、抗弯承载力、荷载-挠度曲线和截面应变分布.试验结果表明:与未加固试件相比,木梁经碳-芳混杂纤维布加固后,其抗弯承载力和刚度有了一定程度的提高,抗弯承载力提高幅度在18.1%～62.0%(松木)和7.7%...     

SMA纤维复合材料变截面板簧的刚度特性研究

研究了嵌入形状记忆合金(SMA)纤维复合材料变截面板弹簧的刚度性能.首先分析一类常用SMA材料的基本力学性能,讨论了基于Brinson本构模型下的受限回复特性.在建立具有SMA纤维的各向异性层合梁的本构方程的基础上,利用瑞利-利兹能量法求板簧的挠度,给出板簧刚度的表达式.最后,运用MATLAB进行数值计算,得到了SMA纤维复合材料变截面板簧刚度随温度、铺层角、SMA含量的变化关系曲线,揭示了SMA纤维复合材料变截面板簧的刚度可调节机理.     

碳纤维机敏水泥基材料性能研究

研究了掺有碳纤维的水泥基复合材料的导电机理和在轴向压力下的压阻特性。结果表明：碳纤维水泥基复合材料的导电性有较显著的压力依赖性。在低应力水平下电阻随压力增加而降低，在较高应力水平下则随应力增在而升高，呈现所谓的“电阻负压力系数（NPCR）和正压力系数（PPCR）”效应。在循环荷载作用下，电阻的变化呈现Kaiser记忆效应。电阻的压力依赖性，被认为与碳纤维在水泥基体中形成的导电网络在荷载作用下的破坏与重组有关。     

界面性质对颗粒增强复合材料力学性能和破裂过程的影响

界面的力学性质对复合材料的力学特性和破裂机理具有非常重要的影响。研究了具有不同强度界面的颗粒增强脆性基复合材料在单轴拉伸荷载下的力学性能及其破坏过程。从细观尺度考虑了各相材料力学参数的非均匀分布,采用基于细观损伤力学开发的针对材料破坏过程分析的MFPA2D数值模拟程序,对复合材料从裂纹萌生、扩展直至失稳破坏的全过程进行数值模拟。结果表明,当界面结合较强时,复合材料的强度较高但韧性较差;当界面结合较弱时,复合材料的强度较弱而韧性较强,说明较强的界面可有效传递荷载,而较弱界面可增加复合材料的韧性。     

具有非完善界面的椭球夹杂问题

给出了下述问题的精确解:包含椭球夹杂的无限大基体,在无限远作用剪切力的问题.文中采用了类位错型边界条件,即在边界上应力是连续的,而位移可以是不连续的.利用Lamé函数,构造了Papkowich-Neuber通解中的势函数,从而得到了椭球内外的位移场,全空间的应力场可随之导出.     

界面强度对柔颗粒增强复合材料破裂特性的影响

界面强度对复合材料的破裂特性和破裂机理具有非常重要的影响。研究了不同界面强度的柔颗粒增强脆性基复合材料在单轴拉伸荷载下的力学性能和破坏过程。在细观尺度上考虑了材料介质力学参数的非均匀分布,采用基于细观损伤力学开发的针对材料破坏过程分析的RFPA2D数值模拟程序,对复合材料从裂纹萌生、扩展直至失稳破坏的全过程进行数值模拟。结果表明,当界面结合较强时,复合材料主要发生穿晶破坏,材料韧性较好但强度较差;当界面结合较弱时,复合材料主要产生沿晶破坏,材料韧性较差而强度较好。     

短纤维混杂增强铝基复合材料的性能及其最佳纤维体积分数的选择

通过对用挤压铸造制备的含不同体积分数的Ａｌ２Ｏ３短纤维和碳纤维混杂增强的铝基复合材料进行抗拉强度、摩擦、磨损性能的研究，综合分析、比较之后认为，从这３种性能来看，纤维的体积分数有一个最佳值范围，且 （Ａｌ２Ｏ３ｆ）＝７％及　（Ｃｆ）＝６０％的复合材料性能最佳．这是以后制备该复合材料最佳纤维体积分数的选择依据之一．     

短切碳纤维-铁氧体填充的复合材料吸波性能

使用溶胶凝胶法制备了一种M型掺杂六角铁氧体，研究了该铁氧体、短切碳纤维以及玻璃纤维制成的单层和双层复合材料的微波吸收性能．结果表明：铁氧体和短切碳纤维混合填充的复合材料反射率在-10．0dB以下的有效带宽为3．5GHz；而以玻璃纤维复合材料作为面层的双层结构吸波材料在9．8～18．0GHz范围，有效带宽达到8．2GHz．     

复合梁结构的刚度分析及模态计算

就复合材料包覆钢筋混凝土 (FRP -RC)梁及其框架结构的模态分析进行了初步的理论和应用研究 .具体是采用非经典理论推导出FRP -RC复合梁的抗弯、抗剪刚度 ,然后提出结合ANSYS软件的FRP -RC结构有限元模态分析方法 .这一方法以单根梁及单层单跨框架为算例 ,与ANSYS软件三维实体单元的计算结果进行了比较 .结果表明方法简便易行 ,且精度高 ,速度快     

聚四氟乙烯复合薄膜的摩擦磨损性能

制备了一种PTFE(聚四氟乙烯)复合固体润滑膜(复合膜),在干摩擦状态下研究这种涂层的摩擦磨损性能,并将其摩擦系数、磨损率以及磨痕形貌与PTFE单质涂层(单质膜)进行对比.结果表明:复合膜摩擦系数较低且稳定,磨损率远低于单质膜磨损率,说明该复合膜能在摩擦磨损过程中形成稳定的转移膜,为此可有效改善单质PTFE的摩擦磨损性能,同时获得较低的摩擦系数和较低的磨损率.     

混杂钢纤维水泥基材料的力学行为

研究了微细钢纤维以及中等直径钢纤维混杂增强水泥基材料的力学行为．结果表明，在纤维体积分数一定的情况下，混杂钢纤维体系对水泥基材料抗折强度的改善作用可优于单一直径钢纤维，而且，不同直径钢纤维混杂还可显著提高水泥基材料的断裂能和弯曲韧性，普通纤维增强水泥基材料断裂破坏时裂缝为沿切口开展的单一贯穿裂缝，而混杂钢纤维增强的试件破坏时切口附近呈现多缝开裂的现象，采用适当体积比的两种尺度钢纤维混杂增强基体，制备出了综合力学性能优越的混杂钢纤维增强水泥基材料。     

具有非理想界面的椭球形夹杂的本征应力场

假设夹杂与基体的界面为非理想的，界面两侧的切向相对位移与切向应务成线性关系，对嵌入无限大基体的椭球夹杂与基体在本征应变场下的弹性场进行分析计算，给出了不同的界面刚度下界面处的应力分布。