收藏本站
《南京航空航天大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Z-pin增强双马来酰亚胺层合板制备及力学性能研究

马丹  
【摘要】:近年来我国大力发展航空航天领域,对纤维增强耐高温树脂基复合材料提出了迫切的需求,Z-pin增强技术以其突出的三维增强效果,弥补了先进树脂基层合板层间强度偏低的不足。本文以双马树脂基层合板为应用对象,开展Z-pin增强双马层合板技术研究。 首先,针对双马树脂低温高粘度及双峰固化反应特点,重点研究了双马Z-pin拉挤成形工艺,并成功制备出碳纤维/BMI树脂(T300/NHZP-1)复合材料Z-pin。同时开展了Z-pin数控植入泡沫载体工艺,超声辅助植入工艺,以及Z-pin增强双马层合板模压固化成型工艺研究,探索了低成本制备Z-pin增强双马层合结构的工艺路线。 其次,试验研究了Z-pin增强层合板层间断裂韧性,分析了Z-pin植入直径、Z-pin植入体积分数对I、II型层间断裂韧性的影响。试验结果表明,Z-pin植入能显著提高层合板层间断裂韧性并主要取决于Z-pin植入体积含量,随着Z-pin植入体积分数的增加,层合板层间断裂韧性增加。同时分析Z-pin增韧机理是Z-pin通过与层合板基体间的机械嵌接力及其他化学结合力、在裂纹扩展过程中Z-pin拔出或剪断产生的抗力以及Z-pin自身的弹性变形等约束来增强层合板层间强度和层间断裂韧性。 最后,制备了不同规格Z-pin增强层合板,研究Z-pin对层合板面内拉伸、开孔拉伸性能的影响。试验结果表明:①Z-pin植入后引起层合板拉伸强度降低显著,对拉伸模量影响较小。层合板拉伸强度随着Z-pin植入直径、体积分数的增大而降低,并主要取决于Z-pin植入体积含量,1.77%体积分数的Z-pin增强层合板拉伸强度降低幅度高达17.5%。Z-pin引起的层合板拉伸强度降低是非线性变化的;②Z-pin植入后对层合板开孔拉伸强度的影响很小。结合层合板无损状态下拉伸强度,Z-pin增强层合板的开孔拉伸剩余强度比例较空白层合板有较大的提高,并随着Z-pin体积分数增加而增加,最高增幅达10%。③Z-pin植入后改变了层合板内微观力学结构,载荷作用下应力应变状态由层合板内纤维、树脂及厚度方向上Z-pin等联合响应,层合板破坏失效模式和力学响应机理变得更加复杂。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB332

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李华;各向异性复合材料对称角铺设层合板非线性弯曲强迫振动[J];复合材料学报;1993年03期
2 常红,常琍琍;纤维增强复合材料层合板弯曲挠度的优化设计[J];太原重型机械学院学报;1995年04期
3 杨连贺;复合材料多向层合板刚度计算软件的研制[J];天津纺织工学院学报;1996年02期
4 王新生,梁晓瑗,徐郁文,马功勋;弹性支承正交异性层合板位移计算的刚度调整法[J];南京化工大学学报(自然科学版);1997年03期
5 郝庆东,许杰,关鹏;随机参数反对称层合板响应的统计特性[J];丹东纺专学报;1999年01期
6 杨杰,沈惠申;组合荷载作用下非完善层合板后屈曲分析的半解析法[J];强度与环境;2001年04期
7 尤风翔,郝庆东;复合材料层合板随机参数结构的响应分析[J];河南科技大学学报(自然科学版);2004年04期
8 袁龙江;非线性本构关系的确立及莫工程设计应用(续)[J];玻璃钢/复合材料;1994年06期
9 杨朝坤,李嘉禄,董孚允;FRP弯曲刚度的参数分析与结构设计[J];天津工业大学学报;2001年05期
10 尤凤翔,郝庆东;用样条配点法求解反对称角铺设层合板动力响应[J];湖南理工学院学报(自然科学版);2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周晔欣;黄争鸣;;新的极限强度判据和刚度衰减对桥联理论模拟层合板精度的改善[A];复合材料力学的现代进展与工程应用——全国复合材料力学研讨会论文集[C];2007年
2 周国寅;戴明军;;FRP方向性层合板的疲劳性能[A];第十届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];1993年
3 孙云普;王云飞;;反对称层合板屈曲性态分析[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2006年
4 程小全;陈纲;郦正能;寇长河;;缝合复合材料层合板面内力学性能研究[A];复合材料力学现代进展会议论文集扩展摘要[C];2005年
5 马宇立;刘伟;苏先樾;;电磁弹性层合板中的波传播[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 姚林泉;;分片铺设压电层合板双非线性的弯曲和振动[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
7 孙艳红;丁千;叶敏;;两自由度复合材料层合板的非线性参激振动[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2003年
8 齐红宇;温卫东;;先进复合材料层合板稳定性的有限元分析[A];2005年中国固体科学与新材料学术研讨会专辑[C];2005年
9 益小苏;;先进树脂基复合材料微结构增韧的材料学理论与实践[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
10 张征;何晓桥;;FGM层合板在温度场影响下的双稳态性能研究[A];2009年度全国复合材料力学研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 许珊;猎鹰国产碳纤维复合材料垂尾通过静力试验[N];中国工业报;2009年
2 许珊;“猎鹰”国产碳纤维复材垂尾通过静力试验[N];中国航空报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 阮江涛;含冲击损伤缝合和未缝合层合板压缩实验研究与数值分析[D];天津大学;2012年
2 谢昱;层合板的应力分析及其剥离[D];清华大学;1988年
3 熊志远;形状记忆聚合物复合材料折叠变形机理的研究[D];北京交通大学;2010年
4 曹俊;遗传算法及其在复合材料层合板设计中应用的研究[D];南京航空航天大学;2003年
5 洪明;分层损伤复合材料层合板振动与声特性研究[D];大连理工大学;2003年
6 李俊永;精细积分法在层合板计算中的应用及半解析有限元法边界条件的研究[D];大连理工大学;2009年
7 吴振;高性能整体—局部高阶理论及高阶层合板单元[D];大连理工大学;2007年
8 杨忠清;玻璃纤维增强树脂基复合材料疲劳行为研究[D];南京航空航天大学;2008年
9 魏玉卿;缝纫复合材料细观结构表征及面内力学性能的理论和模拟[D];上海大学;2008年
10 田燕萍;具损伤弹塑性层合结构的非线性力学行为研究[D];湖南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马丹;Z-pin增强双马来酰亚胺层合板制备及力学性能研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 孙涛;Z-pin增强树脂基层合板制备与力学性能研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 刘颖卓;翼面结构布局优化与层合板多稳定构型分析[D];大连理工大学;2010年
4 陈春露;含分层缺陷层合板分层疲劳性能的试验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 邵祝涛;层合板机械连接强度分析与优化及软件开发[D];大连理工大学;2012年
6 李昊;多稳定可变形格子结构的力学行为分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 王鹏;复合材料Z-pin增强技术及力学性能研究[D];南京航空航天大学;2011年
8 褚兵强;低能量冲击对含孔隙CFRP层合板力学性能的影响研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 方一帆;含分层损伤层合板屈曲和分层行为的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 魏玉卿;缝纫复合材料层合板面内力学性能研究[D];重庆大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026