现代添加剂制造技术的积极发展,即基于融合沉积建模(FDM)的连续纤维挤出,表明了它们基于纤维聚合物复合材料创建高级材料的重要潜力。这些材料在航空业中广泛使用,但是它们用作飞机组件的使用受到满足许多要求的限制。这样的要求之一是火焰阻力。对于此类应用,至关重要的是,在集成之前,聚合物复合材料被认为符合类型证书。本研究论文提出了一项研究的结果,该研究的结果3D打印了具有多碳酸盐基质的连续增强聚合物复合材料,具有增强的机械性能,并进行了火焰耐药性测试,以证明印刷材料在航空应用中的可行性。该研究涵盖了一系列界面剪切强度,拉伸强度和火焰耐药性测试。该研究使用ASTM D638-10,ASTM D635-22,光学显微镜和浸入矩阵中的单个拖放测试的3D打印复合材料的详细表征。使用连续的碳纤维共截止使材料的拉伸强度(239.29 MPa)与未固化的聚碳酸酯(54.92 MPa)相比,增加了四倍。对印刷连续增强的聚碳酸酯的火焰耐药性的调查结果表明,该复合材料在每次火焰施用后的燃烧时间少于30秒。此外,双火施用后一系列五个样本的总燃烧时间不超过250秒,平均为56秒。获得的结果得出的结论是,连续加固的聚碳酸酯是用于飞机设计中的可行材料。为了进一步支持提出的印刷技术的使用,无人驾驶飞机的框架是由连续增强的聚碳酸酯制造的。
采用多种高性能纤维织物制造轻量化、高强度的复合材料是织物的发展趋势,本文基于复合材料结构性能一体化设计原理,以高强度高模量的芳纶纤维和低密度高韧性的PBO纤维作为增强材料,以碳纤维材料作为改性材料,采用RTM成型工艺制备了多种层合结构的CF-ANF-PBO超混杂三维复合材料,根据ANF/PBO体积分数设计了不同混杂结构的织物复合材料,并研究了不同混杂结构复合材料的力学性能。结果表明:当ANF/PBO体积分数达到100%时,未改性条件下复合材料的拉伸模量和强度最大,分别为68.81 GPa和543.02 MPa,而加入碳纤维改性后拉伸模量和强度分别为73.52 GPa和636.82 MPa,拉伸模量和拉伸强度性能总体改善分别为6.8%和17.27%,可以看出碳纤维的加入明显改善了芳纶和PBO纤维复合材料的性能。
图3.1:(a)带有设备和辅助基板的CFE并行化机制以及(b)CF孔排列算法:孔作为模板的图像,自动检测到孔位置(蓝绿色)和标记的CF位置(黄色)位置(黄色),并在对齐之前,以及在移动substrates substrates [39,51]之前与孔保持一致。............................................................................................ 26
Recent Advances in Injection Molding of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Polymer Composites: A Review Wei Zou, 1 Xinbo Zheng, 2 Xiaodong Hu, 3 Jintao Huang, 2,* Guanghong Wang 1,* and Zhanhu Guo 4,* Abstract Carbon fiber reinforced polymer composites (CFRP) have excellent comprehensive mechanical properties, and become one of the轻巧组件的主要方法。在汽车行业,航空业和其他领域,它受到了越来越多的关注。为了提高生产率和质量,并更好地利用碳纤维增强聚合物复合材料,尤其是对于碳纤维增强的热塑性聚合物复合材料,本文首先回顾了碳纤维增强的碳纤维塑造热塑性聚合物聚合物复合材料的研究状态,最终讨论了该领域的本领域。
摘要:本文介绍了一种在循环压缩载荷下获取碳纤维增强塑料 (CFRP) 平板冲击后损伤扩展的分析方法。基于引入的参考损伤模式 (RDM) 假设,给出了损伤增长寿命的解决方案。通过使用有限元分析 (FEA) 对裂纹驱动力与损伤大小的分析,可以确定获取损伤增长寿命的损伤临界大小。通过示例讨论和说明了损伤容限原理对包含冲击损伤的结构元件压缩-压缩循环载荷情况的适用性。使用引入的简化方法计算损伤增长寿命特征的结果表明,在复合材料结构中使用缓慢增长方法是可能的,但必须解决获得与所选裂纹驱动力测量有关的损伤增长率方程的精确参数的必要性。
摘要:本文提出了一种分析方法,用于获取碳纤维增强塑料 (CFRP) 平板在循环压缩载荷下的冲击后损伤扩展情况。基于引入的参考损伤模式 (RDM) 假设,给出了损伤增长寿命的解决方案。通过使用有限元分析 (FEA) 分析裂纹驱动力与损伤尺寸的关系,可以确定获得损伤增长寿命的临界损伤尺寸。通过示例讨论和说明了损伤容限原理对包含冲击损伤的结构元件压缩-压缩循环载荷情况的适用性。使用引入的简化方法计算损伤增长寿命特征的结果表明,在复合材料结构中使用缓慢增长方法是可能的,尽管必须解决获得与所选裂纹驱动力测量有关的损伤增长率方程的精确参数的必要性。
本文介绍了增材制造预制件五轴加工的坐标系定义和传输。在该方法中,将一组基准点连接到临时连接到零件的部件上,并使用结构光扫描仪校准它们相对于预制件几何形状的位置。然后可以在机床中测量这些基准点,以确定零件的位置和方向。该方法通过对增材制造的因瓦合金预制件的碳纤维铺层模具进行精加工来演示。除了展示加工零件所需的坐标传输方法外,还讨论了加工增材制造预制件的几个关键挑战,并提出了潜在的解决方案。不幸的是,由于增材工艺留下的零件内部孔隙,最终零件最终无法使用。未来的工作将重新制造该零件,同时采取措施避免孔隙和遇到的其他挑战。© 2022 制造工程师协会 (SME)。由 Elsevier Ltd. 出版。保留所有权利。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)由 NAMRI/SME 科学委员会负责同行评审。关键词:增材制造;铣削;结构光扫描;计量学;基准点
用于太空有效载荷的微波专为各种微波频率而设计。它们还能够承受严苛的太空和发射环境。它们为航天器系统中的组件提供电气接口,确保高可靠性。该封装由许多载板组成,基板附着在其上。载板用作金属载体,以支撑蚀刻微波电路的氧化铝基板。基于 CFRP 的载板的自主开发可能取代标准的基于 Kovar 的载板,以将质量减少六倍并使其比现有拓扑更轻。然而,与 Kovar 材料相比,CFRP 的导电性明显较低。较低的导电性直接影响散热、电磁屏蔽、载流能力和表面处理工艺。为了克服这些问题并获得充分的优势,可以将先进的纳米填料碳纳米管 (CNT) 添加到聚合物中。使用 CNT 复合材料不仅可以减轻重量,还可以改善热参数和电参数。本文概述了增强 CFRP 的热性能和电性能的研究,并有助于设计微波封装组件。挑战在于确定合适的制造技术、工艺参数和 CNT 复合材料的特性。
1个国家关键实验室的结构分析,优化和CAE软件的工业设备软件; National Engineering Research Center for Advanced Polymer Processing Technology , Zhengzhou University , Zhengzhou 450002 , China 2 China State Key Laboratory of Powder Metallurgy , Central South University , Changsha 410000 , China 3 School of Electronic Engineering , North China University of Water Resources and Electric Power , Zhengzhou 450046 , China 4 Complex Conditions of High-end Tire Technology Innovation Center , Shuguang Rubber Industry Research & Design Institute Co.,Ltd,Guilin 541004,中国5综合复合材料实验室,机械与土木工程系,诺森比亚大学,纽卡斯尔,纽卡斯尔,NE1 8st,英国第8届,英国6号,台风大学,台机科学学院,box 11099,TAIF 21944,沙特阿拉伯7 Shaanxi大分子科学与技术的主要实验室,化学与化学工程学院,西北理工大学,西北理工大学,西北710072,710072,中国化学和科学系,北中国北部科学系,北中国科学系,北中国。纳斯尔市Al-Azhar大学11884,开罗,埃及
在本文中,提出了由高模量碳纤维增强聚合物(CFRP)层压板增强的结构钢梁的剪切和弯曲行为。完全,在3分弯曲测试设置下测试了18个钢样本,包括6个不加强的梁作为对照样品和12个具有简单支撑的强化钢梁。使用键合系统加强所有标本。研究了不同参数的影响,包括钢梁的长度,样品的截面大小,CFRP层压板的数量以及CFRP层压板的位置。基于预期的故障模式,在张力法兰,压缩法兰和梁网的表面上实现了粘合的层压板。在测试的梁中观察到了弯曲,剪切和侧向屈曲失败的三种故障模式。这些实验的主要目标是评估负载能力,梁延展性和初始刚度的增强。结果表明,加强钢梁的产量载荷,最终负载能力和能量吸收分别提高了15%,29%和28%。最后,为了预测测试结果并比较实际和预测的阀门,进行了分析和数值研究。