摘要：针对弹体高速入水过程中的降载问题,设计一种硬质聚氨酯泡沫缓冲器。基于霍普金森压杆实验技术,获取冲击载荷下硬质聚氨酯泡沫密度和应变率效应,构建其宏观本构模型。采用拉格朗日-欧拉流固耦合方法(ALE),建立弹体入水冲击数值仿真模型,验证所建本构关系及ALE方法的合理性,对加装缓冲器的弹体高速入水问题进行数值仿真计算,获得入水过程中硬质聚氨酯泡沫的动态破坏过程及弹体运动参数,从而分析硬质聚氨酯泡沫密度、厚度对降载特性影响规律,讨论不同入水速度下硬质聚氨酯泡沫参数的设计方法。研究结果表明:硬质聚氨酯泡沫动态力学性能应变率效应不明显,但密度效应明显,缓冲降载性能随硬质聚氨酯泡沫密度和厚度的增大而升高。

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料层合板结构的层间性能一直是材料的性能短板,本文利用氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)设计制备了具有一定渗透性和树脂浸润性的复合膜,采用层间增韧方法,制备了GO-CNT复合膜改性碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料,通过张开型Ⅰ型层间断裂韧性(G_(ⅠC))与滑移型Ⅱ型层间断裂韧性(G_(ⅡC))对GO-CNT-CF/EP复合材料的层间韧性进行了研究,并结合复合材料的破坏微观形貌和损伤/破坏特征分析了GO-CNT复合膜对复合材料的层间增韧效果及增韧机制。结果表明:GO与CNT质量比为3∶7时制备的复合膜具有良好的成膜工艺性和树脂浸润性,EP与GO-CNT复合膜的接触角远低于其与纯GO膜的接触角,并且GO与CNT结构中的羟基、羧基、环氧基等含氧基团增加了它们与EP的物理亲和性和化学作用,有利于复合材料层间GO-CNT/EP微区结构的强韧化。GO-CNT复合膜对复合材料的张开型层间断裂韧性G_(ⅠC)没有增强效果,甚至复合材料的G_(ⅠC)值还发生了轻微下降。而GO-CNT复合膜对复合材料的滑移型层间断裂韧性G_(ⅡC)具有良好的改善作用。复合材料的G_(ⅡC)从CF/EP复合材料的1855 J/m~2提高到GO-CNT-CF/EP复合材料的2720 J/m~2,提高了47%。这归因于GO-CNT复合膜和树脂间形成的相互穿插交叠的网络结构抑制了滑移型破坏载荷导致的层间微裂纹的扩展。GO-CNT/EP复合材料具有和CF/EP基本相当的玻璃化转变温度。

摘要：碳纤维复合材料(CFRP)广泛应用于航空航天领域,高效连接技术是影响CFRP构件制造成本和使用安全的关键因素之一。利用超声焊技术对碳纤维增强聚醚酰亚胺树脂基复合材料(CF/PEI)进行焊接,采用单搭接剪切强度(LSS)测试研究了超声焊接压力和焊接时间对复合材料超声焊接头强度的影响,利用扫描电镜对断面微观形貌进行表征;并对实验数据进行线性拟合分析,结合BP神经网络与遗传算法对时间和压力参数进行优化并预测接头强度;最后研究了保压时间对接头强度的影响机理。结果表明:当焊接时间为2.5 s,焊接压力为0.45 MPa时,LSS达到最大值为25.6 MPa,较高的焊接强度是由于接头表面形成致密稳定的结构所致;BP神经网络将实验数据细化,遗传算法模拟出的LSS值为24.8 MPa,与实验结果误差仅为3%;随着保压时间的增加,超声焊接头强度呈现先快速增大后趋于稳定的变化趋势,当保压时间为5 s,时焊接界面处的熔融树脂基本固化完全,PEI树脂与碳纤维形成致密结构,焊接头强度达到稳定。

摘要：碳纤维复合材料(CFRP)具有高强度、高刚度、高断裂韧性、耐腐蚀、高阻尼等特点,可大幅提高汽车服役寿命、燃油效率和安全舒适性,已被公认为汽车工业领域最理想的轻量化材料。但由于传统复合材料成型工艺来源于品种多、批量小、高成本生产的航空工业,为了满足车用CFRP对高效率、低成本、规模化、自动化制造技术的迫切需求,国际主流车企结合车身部件设计灵活、厚薄不均、复杂程度地不同的具体特点,开发了众多差异化的新型快速成型工艺,以实现最小碳纤维用量下最大程度地发挥复合材料功效的目的。本文通过与高强钢、铝合金、镁合金等其他先进轻质材料的对比,介绍了碳纤维复合材料在使用性能上的多样化特点及显著优势;并结合车用碳纤维复合材料部件典型应用案例,分析了当前最具发展潜力的差异化快速成型工艺。

摘要：从2005年开始,我国的风电产业步入了快速发展的轨道,年增长速率已经连续4年超过100%。风力发电的突飞猛进带动了复合材料叶片等关键零部件的发展。到2008年,国内风电叶片制造商已有60余家,产能达到940万千瓦。2005年以来,一部分叶片制造企业通过引进许可证,迅速形成规模生产能力,快速进入风电行业;一些企业则采用了联合设计和自主研发开发叶片技术。但是同时,叶片产业也面临着不可忽视的问题。

摘要：碳纤维增强复合材料作为一类重要的汽车轻质材料,应用领域已由军工和宇航工业扩大到普通民用汽车。碳纤维增强复合材料具有质轻、设计自由度高、集成性强等特点,不但可以使汽车得到更高的轻量化效果,提高燃油效率,还能提高结构的承载能力和抗冲击性能,碰撞安全性得到提升,也可以大大减少零件数和装配成本。汽车用复合材料经过多年的发展,新材料、新工艺、新技术不断涌现。我国已成为世界各类汽车的生产基地,拥有巨大的现实和未来市场,这将为聚丙烯腈基碳纤维复合材料的发展带来巨大商机。

摘要：介绍了日本碳纤维生产企业近几年的扩产计划与战略布局,以及日本碳纤维生产企业与合作科研单位在碳纤维复合材料(CFRP)的研发进展情况。指出占据世界碳纤维市场70%份额的日本碳纤维生产商一贯高度重视CFRP的下游应用,尤其率先在汽车领域应用研发的大量投入,成为全球碳纤维行业发展的领衔者,亟须我国碳纤维产业的顶层设计和从业者们的高度重视和借鉴。

摘要：本文选用中复神鹰碳纤维有限责任公司生产的SYT49碳纤维为增强材料,针对6.8L常规的复合材料压力容器进行了初步缠绕设计,完成了压力容器的制备,确定了SYT49碳纤维在复合气瓶缠绕领域的强度利用系数;利用有限元分析平台,通过建立模型完成了对该压力容器在最小爆破压力工况下的应力分析。结果表明:SYT49碳纤维的强度利用系数为0.82,与日本东丽T700S相当;应力分析情况与实际爆破结果相吻合,在验证设计的准确性同时,为碳纤维缠绕的设计提供了参考。

摘要：介绍了碳纤维复合材料在无人机上的应用优势,对世界上几种先进的无人机上的碳纤维复合材料应用情况进行了简介,并对未来无人机用碳纤维复合材料的研究发展趋势进行了分析和探讨。指出完善的设计和工艺体系、降低材料成本、开展结构设计研究、研发新的成型工艺、发展隐身技术和低成本快速修复技术是未来研发趋势。

摘要：分析总结了近年吸水膨胀橡胶性能提升的主要途径,包括吸水材料的改性、增容剂的使用、添加改性填料、采用互穿网络聚合物技术以及其他改性方法,同时对今后该领域的发展进行了展望。通过3D打印技术设计制备综合性能优异的高吸水膨胀率橡胶将是今后该领域发展的主要方向。