2014, 44(5):1-6. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 001
摘要:综述了树脂基导热复合材料的导热机理及模型、种类以及影响因素,列举了金属、陶瓷、碳质以 及混杂填料4 种树脂基导热复合材料,分析探讨了树脂基体种类,导热填料种类、形状和用量,导热填料/ 树脂 基体界面以及制备工艺等对复合材料导热性能的影响,并对高导热树脂基复合材料的应用前景和发展趋势进 行了展望。
2014, 44(5):7-12. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 002
摘要:连续碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天领域是一种关键的结构材料,将性能优异的纳米材 料引入复合材料中将有可能提高材料的机械性能。文章介绍了化学气相沉积、化学接枝、电泳沉积等技术在制 备碳纳米管-碳纤维多尺度增强体方面的研究进展,并阐述了碳纳米管的引入对复合材料界面性能的影响,提 出电泳沉积作为一种经济、有效的技术而具有规模化生产的工业潜力。
2014, 44(5):13-15. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 003
摘要:为了解决新型有机纤维改性硅基/ 酚醛复合材料的烧蚀/ 温度场计算问题,提出了将改性用的有 机纤维等效于酚醛树脂的处理方法。通过试验表明有机纤维与酚醛树脂具有一定的热相似性,理论计算时将 有机纤维成分按树脂处理,从而利用已有树脂基类防热材料设计方法来预测有机纤维类复合材料的烧蚀/ 温度 场。试验结果表明此方法合理可行。
2014, 44(5):16-19. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 004
摘要:对磁性涂层碳纤维各向异性铺层板反射率的计算是研究其结构吸波材料性能的基础。本文基于 磁性涂层碳纤维单向板的电磁特性分析,研究了电磁波在磁性涂层碳纤维复合材料板中的传输特性。首先推 导了单层各向异性复合材料板中的传播常数和波阻抗,在此基础上用传输矩阵法进一步推导了适用于带有磁 性涂层碳纤维复合材料铺层板的反射特性。利用此计算方法求解了各向异性复合材料铺层板在不同极化入射 电场、材料板不同铺层层数、方向、厚度下的反射特性。最终根据以上算法,开发出各向异性复合材料铺层板结 构吸波材料反射率的优化设计软件。
2014, 44(5):20-24. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 005
摘要:采用有限元分析方法研究了间隙率对平纹及三轴向复合材料叠层弹性性能的影响。首先,根据平 纹织物复合材料几何构型和基本参数,建立了平纹织物复合材料的面密度和单胞边长与间隙率之间的关系;然 后,建立了平纹织物复合材料的拉伸、压缩和剪切有限元模型,利用该模型分析了间隙率对其弹性性能的影响;最 后,分析了间隙率对平纹织物复合材料与三轴向织物复合材料叠层弹性性能的影响。研究发现,平纹织物复合材 料的比拉伸模量和比压缩模量随其间隙率的增加而略微增加,比剪切模量随其间隙率的增加减小,平纹织物复合 材料与三轴向织物复合材料叠层的等效模量极曲线平纹织物复合材料的间隙率的增加而极性减弱。
2014, 44(5):25-29. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 006
摘要:运用基于工艺的“laminate modeler”模块创建了复合材料铺层和加筋层合板的三维有限元模型。 介绍了一种体单元与壳单元节点融合的方法。以不同的相对节点间距对加筋层合板模型进行了有限元网格划 分,采用结构最大Von Mises 应力作为标准进行了收敛性分析,得到了一个可适用于其他类似加筋板模型网格 创建的合理相对节点间距值1/72。应力计算表明,集中载荷作用下复合材料加筋壁板的初始损伤发生于第八 铺层材料主方向的2 方向,损伤模式为基体拉伸开裂。发生初始损伤时加筋板结构的极限载荷为75 N。应力 集中区较小,且主要分布于载荷作用点附近。集中载荷作用下加筋板的承载效率较低。
2014, 44(5):30-35. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 007
摘要:对用于防热系统试验考核的高温超声速燃气流场的流场结构和热环境特性进行了计算和分析。 将CFD 模拟方法与工程计算方法相结合,对两类锥形喷管形成的燃气流场进行了数值模拟计算和流场结构分 析,并与试验过程中高速拍摄的图片进行了比对。利用模拟得到的流场气动参数,计算了沿流场轴向位置球头 驻点模型的热流和压力,并与试验测量数据进行了对比,结果吻合较好。锥形喷管形成压缩波和膨胀波交替的 流场结构,导致流场气动参数与模型热流和压力形成正弦变化的特点。
2014, 44(5):36-40. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 008
摘要:采用ABAQUS 有限元分析软件,建立了错齿BTA 钻头钻削环状工件单元切削仿真模型,以45#钢
为工件材料,对错齿BTA 钻头各刀齿切削不同直径的环状工件进行了模拟仿真,分析了钻削过程中错齿BTA
钻头各个刀齿切屑的形成过程与变形特点,研究了环状单元切削力三分量随工件半径的受力分布规律。结果
表明,错齿BTA 钻头各刀齿切削力分量呈现出随半径增大而增大的非均匀分布规律,并且切削速度和进给量
对切削力分布规律几乎没有影响。
2014, 44(5):41-45. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 009
摘要:用有限元方法分析超声调制电加工振动系统,探讨有、无负载时振动工具的动力学特性, 通过
ANSYS 分析结果与理论计算值的比较,表明用有限元方法分析超声特性有较高精度;用ANSYS 参数化方法设
计、优化超声振动工具设计,通过振动系统的振动特性测试,验证了振动系统设计的合理性;通过微结构超声复
合电解加工试验,证明超声调制电解方式加工难加工材料、异型面的技术优势。
2014, 44(5):46-49. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 010
摘要:针对卫星构件的不同需求,开发了一种芳香胺固化的环氧树脂BA204。研究了无溶剂及溶剂法
成型的M40J/ BA204 复合材料力学、真空放气性能和管件在模拟温度交变条件下的性能变化情况。结果表明:
两种方法制备的复合材料力学性能均能满足卫星构件要求,无溶剂法制备的复合材料力学性能优于溶剂法。
采用无溶剂法制备的M40J/ BA204 复合材料其真空质损率为0. 23%,可收集挥发性凝聚物为0郾009%;复合材
料管件经200 次热循环冲击后力学性能变化不大,表明M40J/ BA204 复合材料具有良好的热稳定性。
2014, 44(5):50-54. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 011
摘要:通过常规力学性能、扫描电镜、透射电镜等测试分析方法研究了T8I6 二次时效制度对Mg、Ag 和
Zn 复合微合金化的Al-3. 48Cu-1. 44Li 合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,与单级时效相比,二次时
效合金强度提高,而塑性略降;合金强度随第三级时效时间的延长进一步提高。最优的合金其抗拉强度
(UTS)、屈服强度(YS)和延伸率分别为613. 7、564. 9 MPa 和6. 8%。合金的强化相主要为T1 相,另有少量的
兹忆相和S忆相。二次时效促进强化相,特别是T1相的二次沉淀,提高合金的强度,同时几乎不损失塑性。
2014, 44(5):55-56. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 012
摘要:通过PIP 工艺制备了C/ C-PAA、C/ C-FA 复合材料,对PAA、FA 裂解碳的XRD、浸渍效果以及
C/ C-PAA 和C/ C-FA 的弯曲强度进行了分析。结果表明:PAA 裂解碳的炭质量、浸渍效果较好,C/ C-PAA 弯
曲强度比C/ C-FA 弯曲强度高34. 9%,弯曲模量对比不明显。
2014, 44(5):57-60. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 013
摘要:在国产T300 碳纤维上沉积不同厚度的热解碳形成界面层,通过前驱体浸渍裂解工艺制备“ 迷
你冶Cf / SiC 复合材料,考察了T300 碳纤维在相同工艺过程中其界面层厚度的最优工艺参数,并研究了热解碳
界面层与“迷你冶复合材料拉伸性能的关联性。采用SEM 与Raman 手段对Cf / SiC 复合材料进行结构表征。结
果表明:该复合材料有明显的裂纹偏转,经高温热处理后界面层状结构更加明显,其复合材料的拉伸强度随热
解碳厚度的增加其值有先增加后减小的趋势(PyC 的厚度在0 ~150 nm),当界面层厚度约为60 nm 时达到最
大值(1 385. 7 MPa)。
2014, 44(5):61-64. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 014
摘要:为满足未来新型飞行器对隔热材料的需求,将刚性隔热瓦在1 200益热处理30 min,对其质量稳
定性、尺寸稳定性、力学性能、隔热性能以及微观结构等进行了评价。结果表明,热处理20 次的质量损失率、xy
向线性收缩率、隔热性能以及微观结构变化都很小,仅z 向线性收缩率稍大(3. 19%)。综合来看,1 200益/30
min 的使用条件下,隔热瓦能够满足20 次的重复使用要求。
2014, 44(5):65-68. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 015
摘要:通过L9(34)正交试验分析了缝制工艺中的几种参数对体积变化率的影响,分析得到产品厚度和
缝线间距是影响尺寸变化率的主要影响因素。经过分析和实验验证,提出通过合理分配缝线间距来调整缝线
张力的方法,控制异性结构柔性隔热材料的变形问题。
2014, 44(5):69-72. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 016
摘要:传统的射线照相检测技术仍是铝合金熔焊缝缺陷的主要检测方式,由于传统射线照相检测无法
测量缺陷在焊缝高度方向上的尺寸和位置,在缺陷的定位和排除方面存在不足,从而加大缺陷排除的工作量,
甚至由于缺陷排除方向错误造成焊缝挖穿,影响补焊质量。相控阵超声检测技术通过接收缺陷回波来实现缺
陷检测,可以反映缺陷的尺寸和位置信息。本文采用Omni Scan MX 相控阵超声检测仪和5L64-A2 相控阵探
头针对对比试块、铝合金熔焊缝缺陷进行了定位技术研究,并与缺陷微观测量、宏观测量的结果进行对比,结果
表明基于相控阵超声检测的铝合金熔焊缝缺陷深度定位检测结果与微观检测结果基本一致,可以采用相控阵
超声检测技术进行铝合金熔焊缝缺陷深度定位。
2014, 44(5):73-75. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 017 Leak
摘要:聚四氟乙烯软管内管在多次使用后发生渗漏。采用体视显微镜和扫描电镜对渗漏软管及复现试
验软管进行观察与分析。结果表明:软管内表面存在制造工艺缺陷,在多次使用过程中在较高的油压作用下缺
陷处沿厚度方向发生低周疲劳扩展,局部区域形成穿透损伤,导致软管发生渗漏。
2014, 44(5):76-79. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 018
摘要:结合失效分析的实际案例,通过扫描电子显微镜、能谱分析、金相分析等手段,发现了将拆机进口
集成电路的外引线重新焊接,并经简单的表面处理后,作为“崭新冶集成电路的翻新手段。失效分析表明,这类
失效模式通常只能在使用过程中发现,且具有批次性,潜在的危害十分严重。因此,在加强进口集成电路采购
渠道、质量等级要求的同时,必须加快进口集成电路国产化的进程, 才能进一步提高航天产品的质量可靠性。
2014, 44(5):80-84. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 019
摘要:针对碳纤维复合材料大深度不贯通方孔提出了一种专用的加工工艺。通过试验对比,分析了磨
削力、加工质量、刀具磨损、加工效率等因素。结果表明,先钻中心孔后磨削的方式适合于该方孔的加工。并对
试验中出现的问题进行了工艺优化,初步解决了碳纤维复合材料大深度不贯通方孔的加工问题。
2014, 44(5):85-90. DOI: 10. 3969/ j. issn. 1007-2330. 2014. 05. 020
摘要:对TA15 钛合金氩弧焊接接头的组织和疲劳断裂特征进行了分析,对气孔缺陷和疲劳寿命的关
系进行了定量表征。结果表明:疲劳裂纹起源于焊缝的亚表面或者内部气孔缺陷,当气孔尺寸较小时,断口会
出现“鱼眼冶形貌特征;应力水平较低时,气孔尺寸对疲劳寿命的影响尤为显著,在特定的应力水平下,可以通
过构件中的气孔缺陷尺寸来预测其寿命,对于焊接结构疲劳寿命的预测和构件焊接质量的评定具有重要的工
程意义。
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