层合板

摘要： 采用预应力拉伸技术与薄膜堆叠法制备了聚碳酸酯/碳纤维(PC/CF)复合材料。对不同预应力水平的实验样品进行了拉伸性能的测试;用扫描电子显微镜观察了材料拉伸断面的微观形貌;用光学显微镜与相机观察了CF在PC基体中的排列情况。结果表明,随着预应力的提高,CF在PC中的排列情况逐渐改善;PC/CF层合板的拉伸强度随着预应力的提高呈现先上升后下降的趋势,其中预应力为1000 MPa时,拉伸强度达到最高,比两侧最低处分别提高了10.66%和11.78%;但拉伸模量并未表现出与预应力的关系。

摘要： 复合材料层合板在航空航天中有着极其广泛的应用,铺层顺序的优化对层合板性能有着重要的影响。针对层合板铺层优化问题,本文引入等效弹性常数法,再通过多目标优化遗传算法对层合板铺设角进行优化,从而求得所需性能的优化铺层顺序。本文还借助有限元对优化后结果进行谐响应分析验证,结果表明优化后层合板性能得到了明显的提升。本方法对层合板铺层顺序具有良好的优化效果,显著提升了材料的力学性能。

摘要： 纤维金属层合板因其复合材料的各向异性和层合结构特征而具有较好的可设计性,开展金属纤维层合板的优化设计研究对其力学性能的增强和轻量化具有重要意义。为提高纤维金属层合板的抗弹性能,基于响应面分析法对纤维金属层合板的铺层方向和铺层厚度进行了优化设计。采用Box-Behnken方法进行方案设计,以纤维金属层合板各铺层相对厚度比为设计变量,以结构的比吸能为设计目标,根据设计的方案进行参数化建模获取样本点,在对设计样本进行方差分析和参数估计的基础上,建立了结构比吸能的响应面模型并验证了其精确度。采用遗传算法对响应面方程进行寻优分析,通过显式动力学计算程序ABAQUS/Explicit验证优化效果。最终,在最优的铺层方案下,层合板的质量减小了11.70%,能量吸收增加了19.40%,抗弹性能显著提升。

摘要： 为了准确高效求解各向异性层合板的屈曲失稳问题,首先基于有限差分法(FDM)将屈曲控制微分方程和边界条件方程进行离散化,采用模块化思想,分类建立各子模块对应的系数子矩阵,并将系数子矩阵进行合并,建立以离散结点处挠度为未知数的有限差分方程组,编制满足任意网格结点数及边界条件的有限差分求解程序。以单向轴压作用下四边简支正交各向异性层合板为例,将FDM数值解、理论解析解与有限元仿真解三者进行对比分析,验证本文FDM数值求解方法具有较高的精度且求解方便。最后,通过数值算例综合讨论铺设层数、边长比、铺设角度和铺层顺序同各向异性层合板屈曲系数之间的耦合作用规律。研究结果表明:屈曲系数随铺设层数的增加而增大,但增大的趋势逐渐减小;边长比小于1的各向异性层合板具有较好的屈曲性能,当边长比增大到一定值后,其对屈曲系数的影响几乎可以忽略不计;合理的铺设角度可以大大优化层合板的屈曲性能,对于[θ/-θ/θ]对称角铺设层合板,其最优角度在60°附近;反对称角铺设层合板相较于对称角铺设层合板具有更强的屈曲承载能力。

摘要： 针对各向异性层合板屈曲失稳问题,运用有限差分法研究单向受压层合板的屈曲失稳特性。以单向轴压作用四边简支正交各向异性层合板为算例,经与解析对比分析,验证了有限差分数值求解的正确性。求解精度高,且求解精度随着网格节点数目的增加逐步提高。最后得到了正规对称角铺设层合板的临界屈曲系数与边长比关系曲线图,进一步为复合材料的结构设计提供理论指导。

摘要： 针对复合材料层合板铺层优化中的离散组合优化属性,本文提出一种提出基于拓扑优化罚函数思想的阶梯函数插值模型,建立复合材料连续变量与离散变量的映射关系,进而运用连续变量优化算法求解离散组合优化问题。基于线性递减权值策略的粒子群算法,考虑层合板最大基础频率,对层合板铺层角度进行离散组合优化设计,并与应用差分进化算法(DE)、模拟退火算法(SA)所得到的结果进行对比。结果表明,3种优化方法得到的最大基础频率一致,证明了提出方法的有效性。

摘要： 针对一般混杂铺层的复合材料层合板,本文提出了一种预测其X向、Y向和Z向等效热导率的预测方法,并指出了激光导热仪(LFA)在测试层合板X/Y向等效热导率方面的局限性。该预测方法不依赖纤维和基体热导率,采用少量混杂铺层试样的热导率实测数据,计算得到不同角度单向铺层的热导率,根据层合板X/Y向传热的并联传热模型和Z向传热的串联传热模型得到未测试铺层试样的等效热导率预测结果,与实测数据对比证明该方法预测精度较高。

摘要： 碳纤维复合材料层合板作为功能材料应用于航空航天及军工等领域,在进行切断试验研究时,线性聚能射流切割是一种快速有效的爆炸分离方法。采用的试验方案:药型罩夹角为60°、炸高为5 mm、药型罩壁厚为0.5 mm、外壳材料为钨,对方案进行三维数值模拟及靶板切口处冲击响应分析。试验能够完全切断层合板,切口尺寸小,中间较为平整,两端断口边缘伴随纤维脱落。三维数值模拟结果表明:在金属射流作用下,靶板完全断裂且切口较为平整;靶板在短时间的高频冲击后迅速衰减,进入低频振荡阶段。

摘要： 复合材料双钉连接结构的复材孔周由于载荷分布不均、应力状态复杂而易于损伤破坏,开孔区域通常是连接结构的薄弱环节,飞机结构维修时一般将连接孔圆整为标准尺寸来恢复其结构强度,对此研究双钉扩孔维修后的载荷分布规律及影响因素,对结构部件保证适航性和提高连接效率具有重要意义。本文以复合材料/铝合金连接结构为研究对象,通过ABAQUS软件建立了嵌入Hashin失效判据和改进Camanho刚度折减系数的双钉单剪连接三维渐进损伤分析模型,并进行了试验验证,着重分析了不同维修孔径组合对双钉单剪连接的拉伸静强度及损伤的影响。结果表明,有限元分析得到的载荷-位移曲线和失效模式与试验结果基本吻合,最大误差为8.9%;靠近加载端的螺栓D_(2)的载荷高于靠近金属板固定端的螺栓D_(1);按标准连接参数增大D_(2)直径(W/D_(2)减小)可以改善双钉连接孔边应力集中,提高初始强度和极限强度,过大的D_(2)直径会减小复材板的净横截面积,导致连接强度下降;摩擦系数增大会延缓复材板初始损伤的发生,导致整体刚度衰减显著延缓。

摘要： 复合材料由于其优异的力学性能在航空航天和地面交通运输领域得到了广泛应用,其疲劳损伤分析与寿命预测一直是复合材料力学研究领域的重点和难点。将最大应力准则和Puck准则扩展为疲劳失效准则,结合材料性能逐渐退化模型、正则化疲劳寿命分析方法和疲劳损伤累积理论,建立了复合材料层合板疲劳损伤分析模型。采用该模型预测了复合材料层合板疲劳损伤演化和失效过程,并进行55%,60%和65%三级应力水平下的疲劳试验,模型预测的疲劳寿命及失效模式与试验结果吻合。疲劳加载下层合板疲劳损伤从两侧自由边向内侧发展,90°铺层两自由边首先出现基体损伤,随后诱发45°铺层的基体和纤维损伤,0°铺层纤维损伤最后出现,并迅速向中心扩展,直至损伤覆盖整个横截面。

摘要： 建立了一种能够预测复合材料层合板挖补修理损伤演变与剩余强度的三维有限元模型,采用了正交各向异性和各向同性的连续介质损伤力学模型分别模拟复合材料层合板和修补胶层的失效过程.通过一系列基础试验测得了T300单层板力学性能,给有限元分析提供了准确的基础数据.通过在拉伸载荷作用下的复合材料层合板楔形挖补修理实验,证明了有限元建模方式的有效性.

摘要： 本文研究了开孔形状对复合材料层合板冲击损伤的影响.依照ASTM标准D7136/D7136M-05进行了低速冲击试验,得到了冲击力、速度和能量等一系列的数据,并与有限元仿真结果进行比较.有限元模型选用三维实体单元,结合用户材料子程序和粘结层单元,分别用来模拟层合板的基体损伤和分层损伤.通过试验与仿真分析发现,开孔形状对冲击过程中的冲击力影响不大,损伤形式均为基体开裂和少量的纤维断裂.开孔形状对分层的影响较为明显,方孔分层面积较圆孔大,孔边分层的趋势也较为明显.

摘要： 回弹是冲压成形技术中存在的主要问题之一,影响板料成形后的质量,因此回弹现象的研究对冲压成形质量的提高具有重要的意义.本文研究了压边力对高强度钢DP600和碳纤维增强聚醚醚酮基(CF/PEEK)层合板的最大回弹量的影响,并分析复合材料层合板的回弹与高强度钢回弹的区别及复合材料层合板的回弹特性.采用Kriging方法构建CF/PEEK层合板的压边力与最大回弹量间的代理模型,建立了压边力与最大回弹量之间的数学模型.

摘要： 随着复合材料在航空航天等领域的广泛使用,复合材料在恶劣环境中失效引起的严重后果越来越突出,因此复合材料结构健康监测技术显得越发重要,尤其是无损检测.光纤传感技术是重要的无损检测技术,本文在详细调研光纤传感技术国内外研究现状的基础上,介绍了FBG传感器的传感机理,针对完整的及不同预置损伤的层合板,进行了悬臂梁实验,得出不同载荷下应变监测结果并与应变片得出的结果进行比较分析,进一步探索了层合板应变规律及机理,为复合材料结构关键部位应变状态的实时监测与载荷重构研究奠定了理论基础.结果表明,光纤光栅能够对复合材料应变实现精密监测,层合板应变大小与外加载荷成正线性关系,预置损伤造成的应力集中使层合板损伤部位附近应变增大.

摘要： 基于ABAQUS平台建立复合材料层合板机械连接结构挤压响应有限元分析模型,基于累计损伤理论引入改进的Hashin准则对复合材料层合板机械连接结构挤压破坏进行模拟分析,并对破坏强度做出预测.为验证分析理论和模型的准确性,对有限元分析模型进行了试验验证,模型结果与试验结果吻合良好.使用计算模型研究不同铺层比例对复合材料层合板挤压强度的影响,为复合材料层合板连接结构设计提供理论指导,同时为强度预测提供分析方法.

摘要： 通用单胞模型常被应用在复合材料细观力学分析上。但原始的通用单胞模型存在求解量大、计算效率低的问题。本文对其改进，建立了以子胞界面细观应力为未知量的细化单胞模型。该模型可以充分考虑纤维、基体和界面相等细观组分，并实现单向板的宏-细观多尺度力学分析。通过将组分材料失效判据引入到模型中，再同经典层合理论相结合，提出了一种基于细化单胞模型的复合材料层合板强度预报方法，并给出了基于试验数据的强度谱定量评测方法。通过与“世界失效分析习题”的失效理论和试验数据进行对比，证明本文的预报方法具有很高的计算精度和广泛的普适性。

摘要： 采用真空灌注树脂传递模塑工艺(VIMP)制备空心玻璃纤维复合材料(HGFRP)、实心玻璃纤维复合材料(SGFRP)以及空心玻璃纤维夹芯复合材料(HGFSS)和实心玻璃纤维夹芯复合材料(SGFSS),测试力学性能发现,由于空心纤维可增大材料的惯性矩,HGFRP的比弯曲模量高于SGFRP2.41％,HGFSS在弯曲应力及压缩应力下的性能均优于SGFSS.

摘要： 本文提出了一种新型检测和计算复合材料层合板缺陷位置的方法.复合材料层合板的非接触无损检测是行业难题之一,尤其是在缺陷深度的检测上尤为突出.随着电子和计算机技术的发展,红外热像技术的应用领域也越来越广,近年来越来越普遍的应用在无损检测上.本文将红外热像技术应用在层合板缺陷的检测及其缺陷深度的计算上,取得了一些较为理想的经验和成果.

摘要： 本文研究了MT300/603单向板和对称层合板各方向在60～300°C范围内的平均线膨胀系数、比热容和热导率等热物理性能.层合板的热膨胀系数随温度的升高而减少,而单向板的热膨胀系数随温度的升高先增加后减少.单向板和层合板的比热容在同一温度范围内差别不大,且都随温度的升高而增大.温度的变化对层合板厚度方向热导率影响很小,而单向板的热导率随温度的升高先增加后减少.

摘要： 本文参照ASTM D6641规范,对含固化温度、压力、升温速率和保温时间变量的多组准各向同性试验件进行压缩试验.试验测定并比对各组模量、破坏应变和强度.通过K样本Anderson-Darling检验,分析了各个变量对最终压缩破坏载荷的影响程度.结果表明,针对本试验所用材料和铺层属性的试验件,较低的固化压力对试件压缩强度造成显著降低;固化温度为170和180°C并不会造成压缩强度的显著影响;150°C后降低升温速率不能有效提高压缩强度;而保温时间造成的影响存在但不显著.本试验结果对实际应用中工艺参数选择提供依据.

摘要： 本发明涉及一种用于食品包装的层合包装材料，其包括纸或纸板芯层，在意图被引导朝向包装容器的外侧的第一侧上，按以下顺序具有用于接收含水颜料基的喷墨印刷油墨的印刷装饰层的干燥预涂层，颜料基喷墨印刷装饰层以及进一步层合到所述印刷装饰层上的最外的热塑性聚合物层。本发明还涉及制造该层合包装材料的方法，以及涉及由该层合包装材料制成的包装容器，以及涉及在所述层合包装材料中使用和在制造包装容器中使用的预涂层组合物。

摘要： 本发明涉及一种用于食品包装的层合包装材料，其包括纸或纸板芯层，在意图被引导朝向包装容器的外侧的第一侧上，按以下顺序具有用于接收含水颜料基的喷墨印刷油墨的印刷装饰层的干燥预涂层，颜料基喷墨印刷装饰层以及进一步层合到所述印刷装饰层上的最外的热塑性聚合物层。本发明还涉及制造该层合包装材料的方法，以及涉及由该层合包装材料制成的包装容器，以及涉及在所述层合包装材料中使用和在制造包装容器中使用的预涂层组合物。

摘要： 本发明涉及树脂组合物、粘合膜、覆盖膜、层合板、带树脂的铜箔及带树脂的覆铜层合板。本发明提供包含特定的苯乙烯系聚合物、特定的无机填料和固化剂的树脂组合物，其中，苯乙烯系聚合物为特定的酸改性苯乙烯系聚合物，树脂组合物在具有25μm厚度的膜形态下满足特定的条件。

摘要： 一种具有阻气性质的纸容器，它至少使用具有(Ⅰ)纸层101、(Ⅱ)阻气层103、(Ⅲ)含环氧基树脂组合物层104的层合板而制造。层(Ⅲ)由100重量份的含具有熔体流速为0.1-100g/分的聚烯烃(a)和0.01～5重量份的分子内有2个以上的环氧基，分子量在3000以下环氧化合物(b)所构成。由于层(Ⅲ)与(Ⅱ)阻气层具有良好的粘合性，所以不必使用干式层合用粘合剂和挤压层合用AC剂就可以制作层合板。因此，防止因使用有机溶剂而造成的操作环境低下和在产品中残留臭味，并可以获得各层之间有良好的粘合强度并优异的阻气性的纸容器。

摘要： 本发明提供与被覆物的粘接性优异的层合聚酯膜，该层合聚酯膜在聚酯膜的至少单面上层合包含聚酯树脂和噁唑啉系交联剂的树脂层，构成该聚酯树脂的全部二醇成分的大于等于40摩尔％为二甘醇，构成该树脂层的上述聚酯树脂和上述噁唑啉系交联剂的比率以质量比计为20/80～80/20。此外还涉及在该层合聚酯膜的两面上层合包含聚酰亚胺的层而成的阻燃性聚酯膜，涉及使用了该阻燃性聚酯膜的覆铜层合板、使用了该覆铜层合板的电路基板。

摘要： 本发明涉及树脂组合物、粘合膜、覆盖膜、层合板、带树脂的铜箔及带树脂的覆铜层合板。本发明提供包含特定的苯乙烯系聚合物、特定的无机填料和固化剂的树脂组合物，其中，苯乙烯系聚合物为特定的酸改性苯乙烯系聚合物，树脂组合物在具有25μm厚度的膜形态下满足特定的条件。

摘要： 本发明公开了纤维金属层合板制备方法，其包括以下步骤：在热压机中的模具上涂抹脱模蜡/脱模剂；在模具中依次放置一层金属薄片、至少一层界面薄膜、至少两层纤维预浸带织物、至少一层界面薄膜、一层金属薄片；设置热压机工艺参数并启动热压机，热压机中的模具到达预设温度后进行保温，并在预设温度下进行保压，最后以预设冷却速率进行冷却得到纤维金属层合板；通过热压机采用热模压的方法实现纤维预浸带织物与金属薄板的复合成型，从而使得制件表面光滑平整且力学性能高，与同厚度的钢制件相比大大并降低了重量；涂刷脱模剂或脱模蜡，并铺设脱模布，使得成型后的复合材料容易脱模；且纤维金属层合板相对于单纯的复合材料成本低，且性能更加优越。

摘要： 一种具有阻气性质的纸容器,它至少使用具有(Ⅰ)纸层101、(Ⅱ)阻气层103、(Ⅲ)含环氧基树脂组合物层104的层合板而制造。层(Ⅲ)由100重量份的含具有熔体流速为0.1－100g/分的聚烯烃(a)和0.01～5重量份的分子内有2个以上的环氧基,分子量在3000以下环氧化合物(b)所构成。由于层(Ⅲ)与(Ⅱ)阻气层具有良好的粘合性,所以不必使用干式层合用粘合剂和挤压层合用AC剂就可以制作层合板。因此,防止因使用有机溶剂而造成的操作环境低下和在产品中残留臭味,并可以获得各层之间有良好的粘合强度并优异的阻气性的纸容器。

摘要： 本发明属于复合材料结构设计技术领域，具体涉及一种含丢层复合材料层合板铺层优化方法。本发明提供了将含丢层复合材料层合板几何建模、有限元计算、铺层顺序优化串联起来的优化框架，在几何建模中根据丢层边界对模型进行区域划分，将整体复杂的结构分为了离散的区域，以插层的方式完成对每一个区域的铺层参数的设定从而获得铺层顺序，并且能够保证以该方法获得的铺层顺序满足可丢层性。优化过程将铺层顺化问题转化为了插层位置、角度优化问题，使优化效率更高。

摘要： 本申请涉及一种飞机结构中复合材料层合板铺层顺序优化方法包括：在确定铺层数的条件下，选定多个可选铺层顺序；计算各个可选铺层顺序的等效铺层参数；在等效铺层参数约束条件下，以等效铺层参数为优化变量，以屈曲载荷最大为目标，得到最优等效铺层参数；选取与最优等效铺层参数偏差较小的多个可选铺层顺序，作为可用铺层顺序；以各个可用铺层顺序中，屈曲载荷最大的一个作为最终铺层顺序。此外，涉及一种飞机结构中复合材料层合板铺层方法，以上述的飞机结构中复合材料层合板铺层顺序优化方法，确定铺层顺序，以该铺层顺序进行铺层。