• 2009年第39卷第2期文章目次
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    • >综述
    • 复合材料界面模态混合度研究

      2009, 39(2).

      摘要 (1771) HTML (198) PDF 967.52 K (1542) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了消除复合材料界面裂纹应力奇异性及求解界面模态混合度的主要方法,分析讨论了各个方法的优缺点。通过分析讨论发现:模态混合度表征界面力学性能可以准确地描述界面裂纹尖端处各应变能释放率分量的振荡特性;求解与裂纹扩展长度无关的各应变能释放率分量及模态混合度是研究复合材料界面裂纹问题的难点;采用混合模态界面力学性能试验方法验证基于正则化长度等求解模态混合度方法的有效性,进而准确预测复合材料分层的发生及扩展是今后研究复合材料界面力学问题的发展方向。

    • 复合材料网格结构的研究现状

      2009, 39(2).

      摘要 (1240) HTML (176) PDF 1.17 M (1681) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了复合材料网格结构的网格分类、特点以及国内外复合材料网格结构的发展应用概况。介绍了复合材料网格结构的设计方法,以及各种成型工艺的优缺点。叙述了复合材料网格结构型模的分类和各种型模的优缺点,并指出了修正方法。同时,介绍了复合材料网格结构性能评估和测试方法。

    • 三元乙丙橡胶绝热层在固体火箭发动机中的应用

      2009, 39(2).

      摘要 (1841) HTML (422) PDF 811.76 K (1781) 评论 (0) 收藏

      摘要:从研制固体火箭发动机三元乙丙橡胶绝热层的实际情况出发,围绕三元乙丙橡胶绝热层的关键技术烧蚀和粘接性能的提高,着重分析了绝热层配方组分、粘贴工艺特点、烧蚀性能评价体系,提出了目前国内三元乙丙橡胶绝热层存在的问题及其发展方向。

    • TiAl基合金薄板制备技术的研究进展

      2009, 39(2).

      摘要 (1451) HTML (201) PDF 1.10 M (1199) 评论 (0) 收藏

      摘要:详细阐述了TiAl基合金薄板四大类制备技术的特点与研究进展,包括:特殊轧制、普通轧制、物理气相沉积和热喷涂。其中,电子束物理气相沉积技术具有工序简单、近净成形、无污染和氧化等优点,最具发展潜力。

    • 小型钛合金压力容器的声发射评价

      2009, 39(2).

      摘要 (1130) HTML (251) PDF 839.11 K (1636) 评论 (0) 收藏

      摘要:对三种结构形式的小型钛合金压力容器进行了声发射检测试验。通过对大量声发射检测数据的分析,结合容器结构特点提出了评价这三种小型钛合金压力容器声发射严重性的三条新判据。

    • >计算材料学
    • 复合材料铺丝成型中的路径规划

      2009, 39(2).

      摘要 (1238) HTML (185) PDF 944.03 K (1704) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对复合材料自动铺丝路径规划问题,提出了一种新的基于正交投影的铺丝路径生成算法。首先根据铺丝意图设计空间曲线,然后正交投影到铺丝面上,利用经典的微分几何方法建立特征投影曲线的微分方程,用数值方法求解得到铺丝面上数据点,并用B样条曲线拟合这些点即是铺丝参考线,再对其进行等距得到一条铺丝路径,进而得到所有路径。经过算例进行验证,该算法能实现任意方向的纤维铺放,满足铺丝技术工艺要求。应用本文的研究成果,在CATIA利用CAA中完成了自由曲面的铺丝路径仿真。

    • 内流热环境的热流模拟方法

      2009, 39(2).

      摘要 (1455) HTML (235) PDF 850.70 K (1761) 评论 (0) 收藏

      摘要:对内流热环境的热流测量方法进行了试验研究和模拟,对比分析了内流热环境与外流热环境的不同。采用超声速矩形湍流导管试验技术,利用等离子电弧加热器进行了内流与外流热环境的表面冷壁热流测量和材料考核试验。结果表明:在来流条件相同的情况下,与外流热环境下的测量值相比较,内流热环境下的冷壁热流值高出40%多,相同材料的背面温度高出400℃。通过直接测量的冷壁热流换算得到的热壁热流值却不到外流热环境下的热壁热流值的50%。因此,进行发动机防热设计时,必须进行材料考核试验,必须考虑材料的使用热环境,否则对材料的烧蚀性能的评估影响很大。

    • 激光支持爆轰波的仿真研究

      2009, 39(2).

      摘要 (1536) HTML (216) PDF 870.34 K (1401) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用了爆轰波的C—J起爆模型,计算了激光支持爆轰波初始参数,得到激光功率密度与爆轰波波面初始参数的关系。利用流体力学的方法建立爆轰波在靶与约束层双重约束作用下的二维辐射膨胀模型,用Fluent软件进行仿真研究,得到了激光冲击强化后不同时间对应的爆轰渡压力和轴向速度分布,仿真结果与激光冲击强化GH742试件后表面残余应力分布的实验结果一致。

    • >新材料新工艺
    • 新型芳香族双马来酰亚胺树脂固化反应及性能

      2009, 39(2).

      摘要 (1974) HTML (524) PDF 849.04 K (1762) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过与二苯甲烷型双马来酰亚胺(MBMI)对比,对新型芳香族双马来酰亚胺单体(BBMI)进行了预聚、固化反应和性能研究。DSC表明,BBMI单体的反应活性较大,固化速度较快,与二烯丙基双酚A(DAB-PA)的预聚物凝胶时间较短。与MBMI/DABPA相比,BBMI/DABPA的t低2℃。热重分析表明,BBMI/DAB-PA的热稳定性优于MBMI/DABPA。与二苯甲烷型双马来酰亚胺相比,BBMI的弯曲强度提高了32.16MPa,250℃的弯曲强度提高29.54MPa,弯曲强度保留率从73.0%提高至78.6%。

    • 超支化聚(胺-酯)对环氧树脂力学性能的改性

      2009, 39(2).

      摘要 (1223) HTML (168) PDF 875.35 K (1694) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用一步法合成不同代数的超支化聚(胺-酯),测试不同温度下的黏度变化,并对其结构用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)进行了初步表征。以所合成的不同代数的超支化聚(胺-酯)改性环氧树脂,测试其冲击强度与弯曲性能,采用扫描电镜对冲击断口进行了表征。结果表明,不同代数的超支化聚(胺-酯)的黏度随温度升高而下降,超支化聚(胺-酯)与环氧树脂相容性好,代数越高,增韧效果越显著,弯曲强度和弯曲模量下降也越明显,冲击断口表现出明显的韧性断裂的特征。

    • 炔基酚醛树脂防热复合材料的研究

      2009, 39(2).

      摘要 (1033) HTML (160) PDF 784.88 K (1680) 评论 (0) 收藏

      摘要:以碱为催化剂,通过间乙炔基苯基重氮硫酸盐和酚醛树脂间的偶合反应,制备出间乙炔基苯偶氮酚醛树脂简称炔基酚醛树脂(EPAN),采用该树脂制备了硅杉炔基酚醛树脂复合材料。研究结果表明:该树脂漫胶工艺性好,固化反应活性高,制备出的复合材料高温力学性能保持率好、残碳率高。

    • 耐371℃ PMR型含异构联苯结构的聚酰亚胺树脂及复合材料

      2009, 39(2).

      摘要 (1592) HTML (227) PDF 794.08 K (1720) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用活性单体原位聚合方法,由2,3,3′,4′-联苯四甲酸二乙酯为芳香族二酸二酯、对苯二胺与间苯二胺混合物为芳香族二胺、降冰片稀二甲酸单乙酯为反应性封端剂制备了系列PMR型聚酰亚胺树脂。研究了树脂的化学结构及其计算分子量等对其成型工艺性能和耐热性能的影响规律。以优选树脂体系为基体与碳纤维复合制备的碳纤维增强聚酰亚胺树脂基复合材料表现出优良的耐热性能与力学性能,室温下,弯曲强度为1560MPa,弯曲模量为137GPa,层间剪切强度为56MPa,在370℃的高温下,其力学性能保持率大于50%。

    • 一种可紫外光固化新型耐烧蚀涂料研究

      2009, 39(2).

      摘要 (1035) HTML (175) PDF 785.16 K (1172) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于巯基-乙烯基光引发逐步聚合机理,以含有乙烯基的液态硅氮烷预聚物与多元巯基化合物为基体,辅以某种陶瓷微粉作为填料,研制了一种可紫外光固化的新型耐烧蚀涂料。采用等温差示光量热扫描(DPC)和测试固化度研究了填料添加量对紫外光固化放热行为和一次成型厚度的影响关系。结果表明:在制备0.5mm厚的涂层时,填料添加量逐渐从0增至5%(质量分数,下同),固化放热峰值和放热量随添加量的增大而逐渐减小,且固化放热峰从尖锐逐渐趋于平坦,这是由于填料的加入使得涂料变为不透明,对入射的紫外光线产生了衍射/反射作用,从而减弱了辐照强度;填料添加量大于10%时,明显阻碍光固化反应的发生,涂层的一次成型厚度随填料添加量的增加而降低,可采用多次涂敷的措施解决涂层厚度不足的问题。当填料添加量从0增至20%,对于1.0mm厚的涂层而言,在800℃质量保持率从61.2%增至73.5%。填料含量20%的涂层具有较为优异的耐烧蚀性能,氧-乙炔烧蚀的线烧蚀率为0.252mm/s,质量烧蚀率为61.7mg/s。

    • 原位生成Si2N2O与β-Si3N4晶种协同增韧Si3N4复相陶瓷研究

      2009, 39(2).

      摘要 (1418) HTML (220) PDF 972.69 K (1506) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用原位生成Si2N2O与添加β-Si3N4晶种的方法协同增韧,利用凝胶注模成型、无压烧结制备了Si3N4复相陶瓷材料,研究了协同增韧对材料力学性能和显微结构的影响。结果表明:通过添加5%(质量分数)的SiO2原位生成Si2N2O使材料的弯曲强度和断裂韧度有明显提高,分别达到359.8MPa和4.67MPa·m^1/2,通过添加5%质量分数的B-Si3N4晶种,得到的Si3N4复相陶瓷材料中柱状β-Si3N4相生长完好、均匀分布,与板状Si2N2O结合良好。综合以上两种增韧机制使材料的力学性能进一步提高,弯曲强度为486.7MPa,断裂韧度达到6.38MPa·m^1/2。

    • 塑料复合薄膜超声波焊接工艺研究

      2009, 39(2).

      摘要 (1154) HTML (215) PDF 770.03 K (1691) 评论 (0) 收藏

      摘要:对聚对苯二甲酸乙二醇酯(12μm PET)/流延聚乙烯(30μmPE)和聚酯(12μm PET)/聚丙烯(30μmCPP)两种复合薄膜进行超声波焊接工艺研究,发现焊接振幅、焊接时间、焊接压力都影响焊接接头的热合强度。结果表明,聚乙烯基复合薄膜焊接接头的热合强度明显高于聚丙烯基复合薄膜;采用大焊接振幅和短焊接时间的焊接方式或采用小焊接振幅和长焊接时间的焊接方式,能够得到相似的焊接质量;PET/CPP复合薄膜在适宜的焊接振幅范围内(5~7μm)的焊接接头热合强度高,PET/PE复合薄膜的焊接接头热合强度受焊接振幅的影响较小;随着焊接时间的延长,两种复合薄膜焊接接头的热合强度呈现先增加后减小的变化趋势;当焊接压力约为150N时,两种复合薄膜的焊接接头热合强度均达到最大值。

    • 5A06铝合金超快变换复合脉冲方波VPTIG焊接

      2009, 39(2).

      摘要 (1409) HTML (210) PDF 1.01 M (1640) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了一种适用于焊接铝合金的超快速变换复合脉冲方波变极性电弧焊接工艺,以5A06铝合金为焊接试验对象,对不同工艺参数下复合脉冲方渡变极性TIG焊接接头的显微组织和拉伸力学性能变化进行了试验研究。结果表明,在5A06铝合金焊接过程中引入高频直流脉冲方波电流,恰当选择其频率和占空比大小,可增加焊缝组织中金属间化合物的析出数量,显著改善和提高5A06铝合金的焊接质量。当脉冲电流频率为40kHz,占空比为50%时,焊接接头拉伸强度和断后伸长率分别达到母材金属的95.8%和84.8%。

    • >测试分析
    • 碳纤维复合材料表面形貌测量采样条件研究

      2009, 39(2).

      摘要 (1149) HTML (142) PDF 913.09 K (1591) 评论 (0) 收藏

      摘要:采样条件的确定对表面微观几何形状误差评定的准确性有重要影响。针对现实中用户依据自身经验选择采样条件的不确定性,提出了一种能够客观判定最佳采样条件的方法。基于二维功率频谱分析,考虑奈奎斯特采样定理与混叠效应,提出一个归一近似因子来确定合适采样条件。经实验验证其适用于碳纤维复合材料表面形貌测量,研究证明用较大采样间距多次测量加工后工件的表面形貌,取粗糙度值的平均值或S5、Sp和Sr取最大值来评定其表面质量更合理。

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