碳纤维缠绕复合材料论文-王文才,杨福江

碳纤维缠绕复合材料论文-王文才,杨福江

导读:本文包含了碳纤维缠绕复合材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:复合材料,圆柱壳,有限元,振动

碳纤维缠绕复合材料论文文献综述

王文才,杨福江[1](2019)在《纤维缠绕复合材料圆柱壳振动性能影响研究》一文中研究指出复合材料以其较高的比强度、比刚度,可设计性强,抗疲劳性能好等优点得到了迅速发展和应用。为了满足结构整体的刚度和强度性能需求,避免结构在特定载荷下发生共振,采用的复合材料圆柱壳通常由螺旋缠绕和环向缠绕相结合的铺层方式成型。与金属材料不同,复合材料本身是各向异性材料,同时,圆柱壳既含有螺旋层又含有环向层,使整体结构具有高度各向异性特点,这就给结构的合理设计带来很大难度。本文针对含有螺旋层和环向层的复合材料圆柱壳进行了振动性能影响因素研究,首先基于ANSYS有限元软件,建立多层复合材料圆柱壳模态计算模型,然后全面分析了材料参数、铺层制度、缠绕角度、圆柱壳结构参数等对圆柱壳一阶弯曲频率的影响。该研究为特殊行业用复合材料圆柱壳结构的合理设计提供了理论支持。(本文来源于《高科技纤维与应用》期刊2019年03期)

赵明珠,张磊,张东英,张用[2](2019)在《缠绕角对碳纤维增强复合材料输电杆塔力学性能的影响》一文中研究指出通过材料的选择和纤维的缠绕方式提高了复合材料输电杆塔的力学性能,利用有限元分析法对玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)杆塔、碳纤维增强GFRP杆塔在标准检验荷载下的受力和变形情况进行对比分析。结果表明,碳纤维的加入可以有效提高复合材料杆塔的刚度,杆塔最大位移相对减小20%;在此基础上,设计了纱丝螺旋缠绕结合单向布纵向缠绕的线型缠绕方式,计算不同缠绕角度复合材料杆体的等效模量,分析纤维取向对碳纤维增强GFRP输电杆塔力学性能的影响,确定最优纤维缠绕设计角度为纵向缠绕角20°,螺旋缠绕角50°~55(°)。(本文来源于《中国塑料》期刊2019年05期)

张世杰,王汝敏,包建文,李晔[3](2019)在《电子束固化碳纤维缠绕复合材料性能研究》一文中研究指出结合压力容器缠绕成型工艺,研究了电子束固化树脂体系的工艺性能、固化参数及力、热性能;在国内首次采用电子束固化技术制备了T700碳纤维复合材料压力容器并通过水压试验验证。试验结果表明:电子束固化环氧体系(EB-1)具有较好的工艺性能和力学性能,耐热性能优良,达到191. 4℃;采用电子束固化工艺制备的T700碳纤维/EB-1复合材料NOL环的拉伸强度为2020 MPa,层间剪切强度为68. 9 MPa;制备的150 mm压力容器的特性系数PV/Wc为44 km,达到了目前同类热固化复合材料的水平,固化周期仅为热固化复合材料的1/15。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2019年04期)

赵凯,高伟,陈书华[4](2019)在《湿法缠绕成型T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料力学性能研究》一文中研究指出研究了湿法缠绕成型的T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料NOL环及单向板力学性能。测试了树脂配方的粘度-温度特性,T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料NOL环的拉伸及剪切性能,采用SEM对NOL环拉伸试样破坏形貌进行了观察。测试了T700碳纤维/氰酸酯树脂单向板复合材料的常温拉伸性能、弯曲性能、层间剪切性能和高温弯曲性能。结果表明,树脂配方在25℃下的粘度为800 cps,可以直接在室温条件下用于复合材料湿法缠绕成型,并具有充分的使用期。NOL环的拉伸强度为2220 MPa,剪切强度为56. 8 MPa,树脂基体对碳纤维具有良好的浸润性,能够较好地发挥出碳纤维的高强度特性。T700碳纤维氰酸酯树脂单向板复合材料的高温力学性能优异,200℃下弯曲强度保留率高达60. 4%,250℃下弯曲强度保留率高达45. 0%。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2019年02期)

肖亚超,陈艳,郑志才,孟祥武,王明[5](2019)在《湿法缠绕苯并恶嗪/碳纤维复合材料的性能》一文中研究指出分析了3种环氧树脂改性苯并恶嗪(BZ)树脂固化体系的黏温特性、凝胶时间、浇铸体力学性能等,从而优选出一种适用于湿法缠绕且具有优异性能的树脂体系,其由100份BZ树脂预聚体,10份混合环氧树脂,5份芳香胺类固化剂组成。以该树脂体系为基体,利用湿法缠绕工艺制备了NOL环,探究了缠绕张力对NOL环力学性能的影响;在较优缠绕张力下,制备了内径150mm标准压力容器,并进行了相关性能测试。结果表明,优选的树脂体系具有优异的黏温特性,适用期超过8h,浇铸体具有较好的力学性能(如拉伸强度达到78MPa,拉伸弹性模量达到4.56GPa),拉伸断裂面出现些许韧窝;随着缠绕张力的增大,NOL环的拉伸及层间剪切强度先增大后减小,当缠绕张力为10N时,拉伸强度达到2 680MPa,层间剪切强度达到66MPa,且高温条件下(160℃),拉伸与层间剪切强度保持率均超过85%;在较优缠绕张力(10N)下,压力容器的特征系数为41.3km,纤维强度转化率达到89.1%,基本发挥了碳纤维的力学性能。(本文来源于《工程塑料应用》期刊2019年02期)

何太碧,卿平,曾尧,韩锐,汪霞[6](2018)在《高承压、低成本的车用35 MPa玄武岩纤维缠绕复合材料气瓶》一文中研究指出为了提高压缩天然气(CNG)汽车的续驶里程,将CNG气瓶工作压力由20 MPa提高到35 MPa,同时采用高强度、低成本、储量丰富的新型缠绕纤维——玄武岩纤维来替代传统碳纤维和玻璃纤维,设计出车用35 MPa玄武岩纤维缠绕复合材料气瓶。通过薄膜理论和网格分析法计算出复合材料气瓶内衬和纤维缠绕层基本结构参数,利用ANSYS Workbench ACP模块建立1/2气瓶模型,数值模拟了气瓶在各种工况下的强度和稳定性。结果表明:(1)铝合金内衬在35 MPa工作压力下,最大应力位于封头和筒身的过渡段,其值为166.19 MPa,小于铝合金内衬屈服强度的60%即177.6 MPa;(2)环向缠绕层和螺旋缠绕层在爆破压力119 MPa下的最大应力分别为3 742.6 MPa和3 490.6 MPa,满足玄武岩增强纤维抗拉强度(3 000~4 840 MPa)的范围,符合DOT-CFFC铝合金内衬全缠绕复合材料气瓶的相关要求;(3)新型材料玄武岩纤维可以替代碳纤维和玻璃纤维缠绕在CNG气瓶上,能够满足气瓶的承压要求,安全可靠。结论认为,将目前常用的车用CNG气瓶工作压力由20 MPa提高到35 MPa可行,该研究成果有助于天然气汽车的应用推广。(本文来源于《天然气工业》期刊2018年12期)

何太碧,汪霞,邓昌俊,杨晨曦,王文迪[7](2018)在《玄武岩纤维缠绕复合材料圆筒端部加强的轴向压缩性能分析》一文中研究指出本文基于ANSYS有限元软件,建立了带有和不带有端部加强层的玄武岩纤维缠绕复合材料圆筒的有限元模型,模拟了在一定压缩载荷和不同缠绕角度下这两种圆筒的轴压模量,研究了带有端部加强层圆筒的径向位移和层间剪应力分布规律,并预测了其破坏形式。结果表明:在一定压缩载荷和缠绕角度下,带有端部加强层的玄武岩纤维缠绕复合材料圆筒的轴压模量较未带端部加强层的大,且随着缠绕角度的增大而缓慢增加,轴向抗压性好,为容器分析奠定基础。(本文来源于《2018年全国天然气学术年会论文集(04工程技术)》期刊2018-11-14)

梅志远,周晓松,吴梵[8](2018)在《纤维缠绕复合材料实芯球形结构单元耐撞性多目标优化》一文中研究指出为了提高纤维缠绕复合材料实芯球形结构单元的耐撞能量耗散性能,在初始结构单元耐撞性分析的基础上,建立以结构单元中心承载圆柱体高径比、球形芯材短轴长轴比以及纤维缠绕复合材料表层壁厚比和缠绕角度为结构优化设计参数,以比吸能效率和冲击峰值载荷为评价指标的多目标优化模型。采用分级递进优化方法将多目标优化模型分解为两级单目标优化子模型,并通过有限元软件Abaqus得到不同子模型的碰撞响应。结合径向基函数构造近似函数模型,并采用第二代非劣排序遗传算法对结构优化设计参数进行两级递进求解,得到耐撞性能最优的结构单元。进一步开展的试验验证和破坏模式分析表明,优化设计后结构单元的耐撞吸能水平得到大幅提高,从而验证了该多目标优化分析模型的有效性。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2018年05期)

周晓松,梅志远,张焱冰[9](2018)在《纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体轴压力学模型及复合吸能机制》一文中研究指出为了从结构力学角度揭示纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体在轴向压缩载荷作用下的复合吸能机制,建立了该结构的轴压力学模型,在考虑静力学平衡条件以及表层和芯材间位移协调条件的基础上,建立了表层侧向约束应力和芯材轴向压缩变形间的关系,重点分析侧向约束应力对结构损伤吸能机制的影响,探讨了表层和芯材设计参数间的影响规律.进一步开展的试验研究和破坏模式分析结果表明,该力学模型有效揭示了纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体的复合吸能机制,指导了该结构的参数化设计.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2018年06期)

黄明君[10](2018)在《复合材料压力容器纤维缠绕机设计及分析》一文中研究指出复合材料压力容器是一种可靠性要求极高的内部承压产品,为使容器壁面均匀承压,可以采用纤维复合材料缠绕方法对其表面进行加固,该方法也广泛应用于航天、能源、化工、冶金等高承压、有高可靠性要求的领域。复合材料压力容器的纤维缠绕,由纤维缠绕机来完成。纤维缠绕机工作中,纤维缠绕的线型、缠绕精度及缠绕张力的控制等直接影响着压力容器承压后的力学性能,因此缠绕机的工作性能直接决定着纤维缠绕复合材料压力容器的承压能力及可靠性。国内的数控纤维缠绕机由于受到控制技术和设备生产能力的制约,该类设备的技术水平仅局限在四轴联动范围,且自动化程度低,制品适应性及柔性差,无法保证高性能及复杂结构纤维缠绕复合材料制品的质量。目前国内使用的高精度数控缠绕机(叁轴联动以上),主要依靠购置国外设备。而大型纤维缠绕设备,尤其是五轴联动以上的设备,美国及欧盟等对我国有严格的出口限制。针对以上问题,论文以基于六自由度机器人平台的复合材料压力容器纤维缠绕机为研究对象,以除主轴旋转外,纤维缠绕过程全部由机器人完成且缠绕制品的形状不拘泥固定的模式,缠绕稳定性好、精度高、效率高、成本低为研究目标,主要进行了以下内容的研究:第一、完成了基于六轴机器人平台的复合材料压力容器纤维缠绕机主要零部件的结构设计;建立了整机叁维实体数字化模型。第二、分析了复合材料压力容器测地线缠绕线型和落纱点轨迹,计算了机器人缠绕设备的缠绕轨迹,分析了不同恒定自由纤维长度下缠绕设备的运动状态。第叁、在纤维缠绕轨迹计算的基础上,借助ADAMAS软件,建立了基于机器人平台的纤维缠绕机的动力学计算模型;计算分析了在纤维缠绕张力作用下,一个缠绕周期内,机器人缠绕设备关节内部的动力学效应,在产品成型前,检验了机器人缠绕设备的缠绕性能。第四、以ANSYS Workbench软件为平台,以动力学计算结果为载荷边界,对机器人纤维缠绕设备关键零部件的强度、刚度进行了瞬态动力学计算,检验了在动载荷作用下,各构件的承载能力。(本文来源于《内蒙古工业大学》期刊2018-06-01)

碳纤维缠绕复合材料论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过材料的选择和纤维的缠绕方式提高了复合材料输电杆塔的力学性能,利用有限元分析法对玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)杆塔、碳纤维增强GFRP杆塔在标准检验荷载下的受力和变形情况进行对比分析。结果表明,碳纤维的加入可以有效提高复合材料杆塔的刚度,杆塔最大位移相对减小20%;在此基础上,设计了纱丝螺旋缠绕结合单向布纵向缠绕的线型缠绕方式,计算不同缠绕角度复合材料杆体的等效模量,分析纤维取向对碳纤维增强GFRP输电杆塔力学性能的影响,确定最优纤维缠绕设计角度为纵向缠绕角20°,螺旋缠绕角50°~55(°)。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

碳纤维缠绕复合材料论文参考文献

[1].王文才,杨福江.纤维缠绕复合材料圆柱壳振动性能影响研究[J].高科技纤维与应用.2019

[2].赵明珠,张磊,张东英,张用.缠绕角对碳纤维增强复合材料输电杆塔力学性能的影响[J].中国塑料.2019

[3].张世杰,王汝敏,包建文,李晔.电子束固化碳纤维缠绕复合材料性能研究[J].玻璃钢/复合材料.2019

[4].赵凯,高伟,陈书华.湿法缠绕成型T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料力学性能研究[J].玻璃钢/复合材料.2019

[5].肖亚超,陈艳,郑志才,孟祥武,王明.湿法缠绕苯并恶嗪/碳纤维复合材料的性能[J].工程塑料应用.2019

[6].何太碧,卿平,曾尧,韩锐,汪霞.高承压、低成本的车用35MPa玄武岩纤维缠绕复合材料气瓶[J].天然气工业.2018

[7].何太碧,汪霞,邓昌俊,杨晨曦,王文迪.玄武岩纤维缠绕复合材料圆筒端部加强的轴向压缩性能分析[C].2018年全国天然气学术年会论文集(04工程技术).2018

[8].梅志远,周晓松,吴梵.纤维缠绕复合材料实芯球形结构单元耐撞性多目标优化[J].国防科技大学学报.2018

[9].周晓松,梅志远,张焱冰.纤维缠绕复合材料夹芯圆柱体轴压力学模型及复合吸能机制[J].北京理工大学学报.2018

[10].黄明君.复合材料压力容器纤维缠绕机设计及分析[D].内蒙古工业大学.2018

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