摘要：设计了一种梯形格构增强泡沫夹芯板,并采用真空辅助树脂灌注(VARI)工艺制备了多种不同结构参数的格构增强泡沫夹芯板。实验研究了夹芯板在平面压缩载荷下的失效模式与力学性能,考察了夹芯板结构参数(试样尺寸、格构腹板角度、格构腹板厚度)对夹芯板比压缩强度、比压缩模量与比吸能的影响规律。结果表明:格构增强泡沫夹芯板主要破坏模式为格构腹板的断裂与屈曲;夹芯板中泡沫芯材与格构腹板协同增强;60°夹角格构增强夹芯板相对于无格构增强夹芯板的比压缩强度、比压缩模量和比吸能分别提高了89.4%、137.9%、45.2%;格构增强泡沫夹芯板压缩性能随着格构腹板角度、格构腹板厚度的增加而提高。这类夹芯板的设计为船舶与海洋工程领域轻质夹芯复合材料的应用提供了指导。

摘要：采用原位红外光谱法跟踪研究了酚醛型氰酸酯树脂的固化反应过程,获得了树脂固化反应过程中各基团的转化率与时间的关系,并对各固化阶段中基团的转化进行了分析,以指导酚醛型氰酸酯树脂的固化工艺制度的优化,最后确定其固化制度为120℃2h+150℃2h+180℃3h+200℃2h+250℃2h+300℃2h,实验证明该固化制度下树脂固化物力学性能与传统的酚醛树脂相当,且耐热性能更优异。

摘要：大厚度复合材料的数值仿真存在缺乏实尺度验证、数值模型待优化等问题。本文针对真空辅助树脂传递模塑成型的大厚度复合材料曲面构件,通过大型风电叶片主梁的工艺仿真与实尺度实验验证,进行了工艺设计与工艺参数模型预测。首先对比研究了不同的工艺仿真方案;然后利用所选优化方案对树脂灌注方案进行工艺设计,并进行了实验验证;最后,提出了不同厚度制件的工艺参数预测模型。结果表明:所选优化方案可同时得到理想的计算效率和流动模拟结果;所设计工艺方案与实验吻合性良好;工艺参数预测模型所得结果与模拟结果基本一致。

摘要：采用碳纤维和芳纶纤维增强复合材料对波纹夹芯结构的面板进行层间混杂铺层设计,通过真空辅助树脂灌注(VARI)成型工艺制备混杂波纹夹芯结构。在60 J、80 J和100 J三种不同冲击能量下,研究了面板混杂铺层方式对波纹夹芯结构低速冲击性能及冲击后压缩强度的影响,并利用超声C扫和工业CT断层成像两种无损检测技术对波纹夹芯结构的冲击损伤机制进行了分析。结果表明:冲击能量较低时,波纹夹芯结构的吸收能量基本不受面板的混杂铺层方式影响,而凹坑深度随表层碳纤维层数增加而减少。冲击能量较高时,面板为分层式混杂(碳/芳纶纤维单层交替铺层)的波纹夹芯结构的抗冲击性能最好,纤维断裂损伤和层间分层主要发生在试样表层,但损伤面积较大;面板为夹层式混杂(以碳纤维为蒙皮、芳纶纤维为芯材)的波纹夹芯结构具有较高的吸收能量,整个上面板的纤维都发生了断裂破坏,但损伤面积较小。碳/芳纶混杂波纹夹芯结构的面板采用分层式和夹层式的混杂铺层设计时,具有较高的冲击后压缩强度。

摘要：结合燃煤电厂运行工况和国内目前最常用FRP烟囱材料选择和设计,利用实际的工程测试数据和GRP liners中的相关安全系数的规定,验证FRP烟囱安全系数与材料的分散性、设计温度的具体关系。结果表明,FRP烟囱在80℃的运行温度范围内,按照GRP liner中规定的计算公式得到A3的取值偏高,A3取值可以适当的降低。刚度计算中,模量取平均值或按式(3)计算得到的基准值,平均值与基准值的比值在1.2附近,A1的比值为1/1.2,按两种取值得到的真实的安全系数相差不大。强度计算中,强度取平均值或按式(3)计算得到的基准值,平均值与基准值的比值在1.3附近,A1的比值为1/1.2,按基准值设计时,其真实的安全系数要大于按平均值设计的安全系数。

摘要：本工作提出了孔槽泡沫夹芯复合材料的设计方案并针对真空辅助树脂传递(VARI)工艺进行了实验和仿真研究。首先,通过实验测得玻璃纤维织物和树脂的相关参数,利用Hagen-Poiseuill方程和达西定律算出孔洞和沟槽的等效渗透率;接着,利用PAM-RTM模拟孔槽泡沫夹芯复合材料的VARI工艺过程,并与实验结果进行对比;然后,使用PAM-RTM研究了芯材加工参数、树脂灌注方式和导流网铺敷区域对成型过程的影响,并选出了最优方案;最后,在此方案的基础上研究了树脂黏度与灌注时间的关系,并拟合得到了预测函数。结果表明:实验结果与仿真结果基本一致;最优灌注方案可显著缩短树脂填充时间并降低整体孔隙率;预测函数可准确预测灌注时间,对实际生产具有一定的指导意义。

摘要：以复合材料力学经典层合板理论为基础,利用MATLAB编程联合ANSYS有限元分析,建立了复合材料声呐导流罩铺层结构优化平台。首先对单向载荷下的层合板铺层结构进行优化,并和实验结果相比较,验证了该优化平台的有效性。结果表明,优化后的层合板强度有了较大提高。在此基础之上,根据水下实际载荷工况,对声呐导流罩的铺层进行了优化设计,并利用ANSYS有限元分析对优化后的铺层进行应力应变分析。结果表明,声呐导流罩强度性能显著提高,实现了声呐导流罩铺层的优化设计。

摘要：复合材料具有优异的力学性能、耐腐蚀性和可设计性,是"烟塔合一"烟道的理想材料,为了使制备的玻璃钢烟道达到使用要求,需要正确的设计、制作和正确安装,而玻璃钢烟道制作过程中对烟道进行检测是保证产品的质量,达到设计使用年限的关键。根据玻璃钢烟道检测的经验,对玻璃钢烟道检测程序内容进行了探讨,并举例说明了玻璃钢烟道中通常出现的质量缺陷。

摘要：针对一种特定结构的柔性浮式防波堤主囊体的关键材料进行基本选材研究,根据防波堤的应用条件和海洋工况,初步选定TPU(Thermoplastic polyurethan,热塑性聚氨酯弹性体)和PVC(Polyvinyl chloride,聚氯乙烯)为该柔性防波堤主囊体的关键材料并对其进行了基本力学性能表征;根据该柔性浮式防波堤预防褶皱的初始内压和工作时保证足够刚度的适当内压差要求,确定了特定海洋工况下主囊体选用不同材料时的厚度设计;并进一步基于柔性复合材料成型工艺对厚度的限制,分析了当材料厚度设计一定时,所需材料的强度指标。本研究为该类柔性防波堤的选材提供一定的依据和指导意见。

摘要：依据Darcy定律为理论依据,结合实验室现有条件,自已设计了一套实验方案,采用不同测试方法、不同参数研究了一维、二维方向下真空灌注成型渗透率的计算方法。并对实验现象、结果进行分析,总结出影响渗透率主要因素。