摘要：碳纤维增强复合材料已成为21世纪产品轻量化的主流材料,其模压成型工艺逐渐被批量及大批量生产所应用,产品成型质量被应用端所关注。文中主要介绍目前碳纤维增强复合材料模压成型过程的常见质量预测方法,包括试验法及有限元模拟仿真;重点详述了通过有限元模拟仿真方面的最新进展,为产品模压成型质量预测提供方向和参考;简要讨论当前复合材料变形与残余应力预测的主要发展方向。

摘要：基于碳纤维增强复合材料(CFRP)约束的梁端混凝土加腋区,CFRP-梁端加腋组合方法可大幅度扩展节点刚性域范围,适用于受剪性能严重不足的梁柱节点加固。考虑到节点受力的复杂性,在前期试验验证的基础上,采用有限元仿真分析方法以进一步明确加固节点的受剪性能与工作机理,以及不同加固构造对加固效果的影响规律。在此基础上,建立了CFRP-梁端加腋组合方法加固节点的压杆-拉杆受力分析模型。

摘要：针对承受剥离载荷的L形碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastic/polymer,CFRP)/铝合金胶接复合构件,以微元受力平衡方程为基础,建立胶层平均剥离应力的二维分布方程。在方程中引入基材的弯曲刚度系数,描述背材与基材均为刚性材料的情况下胶层剥离应力的分布规律。其应力分布曲线为拉压应力交替作用的阻尼调和函数,周期与峰值由胶接件构型尺寸与材料性能参数决定。通过CFRP/铝合金剥离试验及三维有限元模拟对理论模型进行对比验证,结果的总体趋势与数值吻合程度较好,并分析不同方法获得的剥离应力分布状态之间的差异及其产生的原因。基于胶接复合构件的理论模型与三维有限元模型,研究基材厚度改变对剥离应力分布的影响,发现伴随着CFRP板厚度的增加,剥离应力的峰值明显下降,在剥离前沿的应力集中现象得到改善。

摘要：碳纤维增强复合材料(CFRP)以其轻质高强、可设计性强等优势已成为航空航天领域不可或缺的关键材料之一。为满足制造装备的要求,需对一体成型的CFRP构件进行二次加工,然而CFRP非均质、各向异性、层合结构等特征使其在加工过程中易出现分层、毛刺、热影响区较大等缺陷。概述了CFRP各种加工方法的研究进展,对比分析了CFRP不同加工方法的优缺点,从方法、工艺及机理层面介绍了激光加工CFRP的研究现状,总结了CFRP在航空航天领域中的应用,分析讨论了CFRP激光加工当前面临的挑战和今后的研究重点。

摘要：碳纤维增强复合材料（CFRP）是航空、航天和汽车等领域使用较为广泛的1种新型材料。其具有各向异性、非均匀性的特点,是1种典型的难加工材料。CFRP材料的层间结合强度远远低于拉伸强度,这一特点导致刀具在切削CFRP材料时经常会出现毛刺、分层、劈裂等缺陷。而碳纤维增强复合材料在钻削过程中会由于切削方向角的变化会出现加工质量不一致的情况,这对于材料制造的可靠性与稳定性具有巨大的挑战。文中主要从碳纤维增强复合材料钻削过程中的切削力、孔壁形貌与表面粗糙度等方面出发,分析不同切削方向角下的断裂机理,研究其表面质量的分布规律。

摘要：提出了一种碳纤维增强复合材料(CFRP)方形蜂窝中内嵌聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫材料的新型轻质夹芯结构并实现了夹芯结构的制备。通过准静态压缩试验和数值模拟研究了不同几何参数夹芯的准静态压缩性能,结果表明:当夹芯栅格间距较小时,夹芯中方形蜂窝的破坏模式主要为脆性断裂破坏,随着栅格间距的不断增大,夹芯结构稳定性逐渐降低,因此夹芯失效模式转变为屈曲失稳。内嵌PMI泡沫后,方形蜂窝夹芯的压缩特性得到了显著改善,其压缩强度增大,能量吸收效率提高;随着内嵌泡沫密度的增大,夹芯的压缩强度和比能量吸收量均呈现出增大的趋势。研究结果可以为抗冲击类夹层结构夹芯的创新性设计提供思路和参考。

摘要：本文综合叙述了碳纤维增强复合材料接头的设计、成型工艺、强度分析、试验方法及其研究进展,重点介绍了碳纤维增强复合材料耳片接头的尺寸设计、铺层设计和承载设计,以模压法和三维编织法为例介绍了耳片接头的工艺流程,对用于接头强度分析的有限元法、解析法及其相关的强度理论进行了叙述,探讨了复合材料接头拉伸、弯曲和剪切的试验方法,指出了接头设计和试验中存在的问题和今后的研究方向。研究表明,碳纤维增强复合材料接头一般优先选择增强型层压式结构形式,三维编织呈厚度方向增强结构以及关于接头疲劳的研究是今后研究和发展的方向。

摘要：背景:碳纤维增强复合材料小腿假肢是由碳纤维复合材料设计制作而成,其强度高、质量轻,使假肢功能更完善,尤其是残疾竞技运动员发挥运动能力的理想截肢替代物。目的:通过探讨由碳纤维复合材料制成的碳纤维增强复合材料小腿假肢在竞技运动小腿假肢的应用和研究进展,了解不同运动项目小腿假肢的应用特点,为设计运动员假肢提供有益借鉴。方法:以"碳纤维增强复合材料、储能假肢、小腿假肢、残疾运动员"为中文关键词,以"CFRP,Energy-storing Prosthesis,Between-knee(Transtibial)prosthesis,Disable athletes"为英文关键词,采用计算机检索PubMed和维普数据库中1985年1月至2012年12月的相关文章。纳入与碳纤维增强复合材料储能小腿假肢应用相关的文章。结果与结论:目前的研究重点包括穿戴碳纤维增强复合材料储能小腿假肢运动员的步态分析、能量消耗和应力分析3个方面。目前的研究表明碳纤维增强复合材料储能小腿假肢确实比传统假肢具有更大的优势,而与正常肢体相比,差别明显。在实际应用中,如何根据运动员的自身和项目特点设计碳纤维增强复合材料储能小腿假肢仍存在很多研究的难点问题。

摘要：为了分析新型内嵌聚甲基丙烯酰亚胺(Polymethacrylimide,PMI)泡沫的碳纤维增强复合材料蜂窝夹层结构的水中抗爆性能,开展了水中爆炸作用下结构抗爆性能试验研究,对比了均质钢板、纯蜂窝夹芯夹层结构以及内嵌两种不同密度PMI泡沫蜂窝夹芯夹层结构的水中抗爆性能,分析了结构变形与破坏模式、结构表面压力特性以及结构后面板变形情况。结果表明,内嵌泡沫能够有效提升夹层结构的水中抗爆性能。研究结果可以为水中抗爆防护结构的轻量化设计及优化提供参考。

摘要：一、综述、专诊用于宇宙飞行站的碾压碳环氧构件的设计、制造和试验 SAMPE Tech Conf 1987,19 采用带碾压技术制造宇宙飞行站用的碳纤维环氧复合材料构件,例如高质量复合材料管,其韧性高,空隙率低,生产成本低,可满足宇宙飞行站的需要。文章中讨论了这些构件的设计方案和带碾压工艺。采用此工艺可使缠绕在上面的防护铝箔较容易贴附。