复合材料固化应力有哪些
Ⅰ 如何用ANSYS分析碳纤维复合材料层合板固化后的残余应力
这个需要直接测试的吧
Ⅱ 复合材料界面效应有哪些 复合材料界面的形成有哪几个阶段提高界面结合强度的途径有哪些
答:复合材料界面效应有:1、传递效应:界面可将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相,起到基体和增强相之间的桥梁作用。2、阻断效应:基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中的作用。3、不连续效应:在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象,如抗电性、电感应性、磁性、耐热性和磁场尺寸稳定性等。4、散射和吸收效应:光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收,如透光性、隔热性、隔音性、耐机械冲击性等。5、诱导效应:一种物质(通常是增强剂)的表面结构使另一种(通常是聚合物基体)与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变,由此产生一些现象,如强弹性、低膨胀性、耐热性和冲击性等。
复合材料界面的形成有三个阶段:1、增强体表面预处理或改性阶段(减小增强体和基体表面张力差距)2、基体材料和增强材料之间的浸润、接触(界面形成与发展的关键阶段):接触——吸附与浸润——交互扩散——化学结合或物理结合3、液态或粘流态组分的固化过程,即凝固或化学反应(界面形成与发展的关键阶段)a、界面的固定b、界面的稳定
提高界面结合强度的途径有:1、反应结合: 在复合材料组分之间发生化学作用,在界面上形成共价键结合在理论上可获得最强的界面粘结能。2、溶解与浸润结合:界面润湿理论是基于液态树脂对增强材料表面的浸润亲和,即物理和化学吸附作用。液态树脂对纤维表面的良好浸润是十分重要的。浸润不良会在界面上产生空隙,导致界面缺陷和应力集中,使界面强度下降。良好的或完全浸润将使界面强度大大提高,甚至优于基体本身的内聚强度。3、机械结合: 当两个表面相互接触后,由于表面粗糙不平将发生机械互锁。 另一方面,尽管表面积随着粗糙度增大而增大,但其中有相当多的孔穴,粘稠的液体是无法流入的。无法流入液体的孔不仅造成界面脱粘的缺陷,而且也形成了应力集中点。4、上述三种形式的混合结合方式。
Ⅲ 复合材料的界面残余应力类型
最常见的是固化过程中因树脂和纤维热膨胀系数差异产生的内应力
Ⅳ 树脂复合材料内应力的影响有那些
有很多情况,一般来源于固化,成型等的收缩,成型后的受热急冷蠕变等也有可能发生,它直接影响了材料的机械强度,也影响了电性能,化学,光学性能等等.比如说固化时内应力较大处会首先在化学介质中腐蚀,迅速释放能量而使材料失效
Ⅳ 复合材料力学的特性
材料的强度除以密度称为比强度;材料的刚度除以密度称为比刚度。这两个参量专是衡量材料承属载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量轻,而强度和刚度大。这是结构设计,特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求。现代飞机、导弹和卫星、复合电缆支架、复合电缆夹具等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的比例。
复合材料的力学性能可以设计,即可以通过选择合适的原材料和合理的铺层形式,使复合材料构件或复合材料结构满足使用要求。例如,在某种铺层形式下,材料在一方向受拉而伸长时,在垂直于受拉的方向上材料也伸长,这与常用材料的性能完全不同。又如利用复合材料的耦合效应,在平板模上铺层制作层板,加温固化后,板就自动成为所需要的曲板或壳体。 纤维增强复合材料一般适合于整体成型,因而减少了零部件的数目,从而可减少设计计算工作量并有利于提高计算的准确性。另外,制作纤维增强复合材料部件的步骤是把纤维和基体粘结在一起,先用模具成型,而后加温固化,在制作过程中基体由流体变为固体,不易在材料中造成微小裂纹,而且固化后残余应力很小。
Ⅵ 复合材料主要有哪些性能特点
复合材料有特性:1、复合材料的比强度和比刚度较高。材料的强度除以密度称为比强度;材料的刚度除以密度称为比刚度。这两个参量是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量轻,而强度和刚度大。这是结构设计,特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求。现代飞机、导弹和卫星等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的比例。2、复合材料的力学性能可以设计,即可以通过选择合适的原材料和合理的铺层形式,使复合材料构件或复合材料结构满足使用要求。例如,在某种铺层形式下,材料在一方向受拉而伸长时,在垂直于受拉的方向上材料也伸长,这与常用材料的性能完全不同。又如利用复合材料的耦合效应,在平板模上铺层制作层板,加温固化后,板就自动成为所需要的曲板或壳体。3、复合材料的抗疲劳性能良好。一般金属的疲劳强度为抗拉强度的40~50%,而某些复合材料可高达70~80%。复合材料的疲劳断裂是从基体开始,逐渐扩展到纤维和基体的界面上,没有突发性的变化。因此,复合材料在破坏前有预兆,可以检查和补救。纤维复合材料还具有较好的抗声振疲劳性能。用复合材料制成的直升飞机旋翼,其疲劳寿命比用金属的长数倍。4、复合材料的减振性能良好。纤维复合材料的纤维和基体界面的阻尼较大,因此具有较好的减振性能。用同形状和同大小的两种粱分别作振动试验,碳纤维复合材料粱的振动衰减时间比轻金属粱要短得多。5、复合材料通常都能耐高温。在高温下,用碳或硼纤维增强的金属其强度和刚度都比原金属的强度和刚度高很多。普通铝合金在400℃时,弹性模量大幅度下降,强度也下降;而在同一温度下,用碳纤维或硼纤维增强的铝合金的强度和弹性模量基本不变。复合材料的热导率一般都小,因而它的瞬时耐超高温性能比较好。6、复合材料的安全性好。在纤维增强复合材料的基体中有成千上万根独立的纤维。当用这种材料制成的构件超载,并有少量纤维断裂时,载荷会迅速重新分配并传递到未破坏的纤维上,因此整个构件不至于在短时间内丧失承载能力。复合材料的成型工艺简单。纤维增强复合材料一般适合于整体成型,因而减少了零部件的数目,从而可减少设计计算工作量并有利于提高计算的准确性。另外,制作纤维增强复合材料部件的步骤是把纤维和基体粘结在一起,先用模具成型,而后加温固化,在制作过程中基体由流体变为固体,不易在材料中造成微小裂纹,而且固化后残余应力很小。
Ⅶ 复合材料固化过程中内应力的主要来源以及减小内应力的措施
一. 内应力原因:复树脂固制化大多需要升温,固化后降温的过程中,由于纤维与树脂的热膨胀系数不同(树脂的膨胀系数大而纤维的热膨胀系数几乎为0),树脂将会收缩,而纤维变形不大,纤维将受压,树脂受拉。这样纤维和树脂间界面就会有内应力。
二. 降低内应力的方法我想到的有:1 使用常温固化的树脂。2 在固化前对纤维进行预拉伸。
希望能帮到你。
Ⅷ 1-3压电复合材料制备中如何去内应力
传统的复合材料理论中,根据增强体或功能体和基体的联结方式将复合材料的专结构表述为属10种构型.颗粒为0维,纤维为1维, 片材或层材为2维,块状为3维.所谓的0-3即0维颗粒弥散与三维块状基体中的形成的复合材料;1-3结构即连续纤维增强复合材料,即FRP.
Ⅸ 碳纤维环氧树脂基复合材料的固化工艺参数改变哪些指标去判断工艺改变对性能的影响
开炉门温度越高,零部件内外温差越大,残余应力越大。外冷内热,外部呈现拉应力,内部呈现压应力。应力过大会导致零部件致命性断裂。残余应力在玻钢院、钢研院可以测试。