粘膠基斜紋碳布增強碳/碳復合材料幾何模型與力學性能預測
發(fā)布時間:2021-09-23 22:50
碳/碳復合材料具有優(yōu)異的高溫力學性能,在航空航天等領域有重要應用。由于碳/碳復合材料細觀結構復雜,預制體結構、基體、界面、孔隙等因素都會影響材料的力學性能,再加上碳/碳復合材料制備周期長、成本高,所以開展碳/碳復合材料力學性能研究以及根據(jù)建立的細觀幾何模型對其力學性能進行預測具有重要的理論意義和工程價值。目前,國內外對碳/碳復合材料性能的研究正在興起,但對碳/碳復合材料力學性能預測的研究還不太成熟。本文以2/2粘膠基斜紋碳布增強碳/碳復合材料為研究對象,開展了細觀幾何模型的建立及力學性能預測工作,主要包括以下幾個方面:1、對粘膠基碳纖維形貌和性能進行分析測試,測定粘膠基碳纖維的截面形狀參數(shù)、線密度和體密度、拉伸強度和模量;碳纖維單絲截面為腰子形,復絲拉伸斷裂特征為脆斷,拉伸強度為861MPa,拉伸模量46.044GPa。制備2D碳/碳復合材料,對其形貌和性能進行分析測試,測定2D碳/碳復合材料的纖維體積分數(shù)、拉伸強度和模量;纖維束截面形狀為雙凸透鏡,纖維體積分數(shù)為53.89%,拉伸強度和拉伸模量分別為142.2MPa和30.340GPa。測定樹脂碳基體的彈性模量為25.268GPa。2...
【文章來源】:航天動力技術研究院陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
金相測試試樣
粘膠基碳纖維表面形貌(a,徑向;b,軸向)
了復絲拉伸載荷位移圖,從圖中可以看到載荷與位移于脆斷特征,即材料破壞后完全失去承載能力。取圖移為 D,根據(jù)公式(2-2)和公式(2-3)可以求得碳纖維 2-5 列出了復絲拉伸試驗的各項參數(shù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]平紋織物三維細觀幾何模型和織物防彈實驗的有限元模擬[J]. 王東寧,李嘉祿,焦亞男. 材料工程. 2013(09)
[2]碳纖維復絲和單絲拉伸性能測試方法[J]. 楊延風,張學軍,田艷紅. 理化檢驗(物理分冊). 2013(07)
[3]碳纖維復絲的拉伸性能[J]. 楊延風,張學軍,田艷紅. 理化檢驗(物理分冊). 2012(12)
[4]碳-碳編織復合材料微結構設計與力學性能預測[J]. 李旭東,朱武峰,任懷輝,穆志韜. 材料導報. 2012(20)
[5]碳纖維浸膠紗拉伸性能測試方法的探討[J]. 陳建明. 玻璃纖維. 2012(03)
[6]浸漬—碳化工藝對碳/碳復合材料力學性能的影響[J]. 余鵬,崔振鐸,朱勝利,楊賢金,毛祖莉. 材料熱處理學報. 2011(S1)
[7]4D軸編C/C復合材料力學性能實驗研究[J]. 高波,唐敏,楊月城,史宏斌. 復合材料學報. 2011(06)
[8]碳/碳復合材料力學性能的研究進展[J]. 喬志軍. 天津化工. 2011(03)
[9]三維機織正交結構復合材料的參數(shù)化設計[J]. 馮兆行,田偉,馬雷雷,劉鵬,祝成炎. 紡織學報. 2010(12)
[10]碳纖維的研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 王鵬,鄒琥,陳曦,樸佳銳,蘭玲. 合成纖維. 2010(10)
博士論文
[1]熱解炭微觀結構對C/C復合材料性能影響的研究[D]. 廖寄喬.中南大學 2003
碩士論文
[1]三維編織復合材料編織幾何結構和力學性能的細觀分析[D]. 張瑾.山東輕工業(yè)學院 2012
[2]納米壓痕試驗方法研究[D]. 王春亮.機械科學研究總院 2007
[3]炭/炭復合材料的力學性能及其斷裂機理的研究[D]. 吳鳳秋.中南大學 2002
本文編號:3406575
【文章來源】:航天動力技術研究院陜西省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
金相測試試樣
粘膠基碳纖維表面形貌(a,徑向;b,軸向)
了復絲拉伸載荷位移圖,從圖中可以看到載荷與位移于脆斷特征,即材料破壞后完全失去承載能力。取圖移為 D,根據(jù)公式(2-2)和公式(2-3)可以求得碳纖維 2-5 列出了復絲拉伸試驗的各項參數(shù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]平紋織物三維細觀幾何模型和織物防彈實驗的有限元模擬[J]. 王東寧,李嘉祿,焦亞男. 材料工程. 2013(09)
[2]碳纖維復絲和單絲拉伸性能測試方法[J]. 楊延風,張學軍,田艷紅. 理化檢驗(物理分冊). 2013(07)
[3]碳纖維復絲的拉伸性能[J]. 楊延風,張學軍,田艷紅. 理化檢驗(物理分冊). 2012(12)
[4]碳-碳編織復合材料微結構設計與力學性能預測[J]. 李旭東,朱武峰,任懷輝,穆志韜. 材料導報. 2012(20)
[5]碳纖維浸膠紗拉伸性能測試方法的探討[J]. 陳建明. 玻璃纖維. 2012(03)
[6]浸漬—碳化工藝對碳/碳復合材料力學性能的影響[J]. 余鵬,崔振鐸,朱勝利,楊賢金,毛祖莉. 材料熱處理學報. 2011(S1)
[7]4D軸編C/C復合材料力學性能實驗研究[J]. 高波,唐敏,楊月城,史宏斌. 復合材料學報. 2011(06)
[8]碳/碳復合材料力學性能的研究進展[J]. 喬志軍. 天津化工. 2011(03)
[9]三維機織正交結構復合材料的參數(shù)化設計[J]. 馮兆行,田偉,馬雷雷,劉鵬,祝成炎. 紡織學報. 2010(12)
[10]碳纖維的研究和生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 王鵬,鄒琥,陳曦,樸佳銳,蘭玲. 合成纖維. 2010(10)
博士論文
[1]熱解炭微觀結構對C/C復合材料性能影響的研究[D]. 廖寄喬.中南大學 2003
碩士論文
[1]三維編織復合材料編織幾何結構和力學性能的細觀分析[D]. 張瑾.山東輕工業(yè)學院 2012
[2]納米壓痕試驗方法研究[D]. 王春亮.機械科學研究總院 2007
[3]炭/炭復合材料的力學性能及其斷裂機理的研究[D]. 吳鳳秋.中南大學 2002
本文編號:3406575
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