采用真空袋壓技術將t300/cyd128復合材料補片膠接修復于含中心裂紋的鋁合金1.76mm薄板。研究了實驗室模擬濕熱環境對復合材料修復鋁合金薄板的力學性能影響,修復用復合材料的吸濕特性,以及修復用復合材料拉伸試樣及其基體樹脂澆鑄體的濕熱性能。結果顯示,澆鑄體飽和吸水率為0.9%,復合材料吸濕動力學曲線則出現臺階;隨濕熱老化時間延長,澆鑄體與復合材料拉伸性能先升后降,其性能峰值出現時間分別為500h(73.9mpa)和300h(1531mpa);隨濕熱老化時間延長,鋁合金裂紋板拉伸性能基本呈線性下降,斷裂載荷下降速率δn=0.12kn/100h,修復板性能出現波動。

采用單向碳/環氧復合材料補片真空袋壓工藝單面修復含中心裂紋鋁合金板,進行0-1700h鹽霧梯度腐蝕試驗,測試并對比分析了各腐蝕時間結點上試件修復前后的疲勞性能,從疲勞壽命、疲勞臨界裂紋長度和paris公式材料常數(c和m)的變化三個方面考察不同鹽霧腐蝕深度對鋁合金裂紋板修復前后的疲勞性能差異。結果表明:碳/環氧補片膠接修復鋁合金板能大幅度提高疲勞壽命,且未經修復的裂紋板在腐蝕1700小時后疲勞壽命下降53.8%,而修復板僅為38.6%。修復板疲勞裂紋臨界長度acr大于未修復裂紋板,且隨鹽霧腐蝕時間延長,裂紋板和修復板acr變化不大,可作準判據使用。由試驗數據得到的不同腐蝕時間上試樣的材料常數c和m隨腐蝕時間延長而減小。利用paris公式可較好擬合鋁合金板疲勞壽命及paris區內的疲勞裂紋擴展行為,但疲勞壽命預測值與實際值的差異由未經腐蝕時的5%左右增大到腐蝕1500h時的10%左右。

利用ansys有限元分析軟件,建立了復合材料單面膠接修復鋁合金裂紋板的裂紋長度參數化的有限元模型,分析了修復結構的裂紋尖端應力強度因子及其變化幅值的規律;與試驗測試結果相結合,得到了描述修復結構疲勞特性的paris公式材料常數;碳纖維、玻璃纖維復合材料膠接修復鋁合金裂紋板的材料常數c、m分別為6.76×10-10、2.27和7.89×10-10、2.33。

采用碳纖維復合材料對中心裂紋鋁合金板進行了單面膠接修復,測試了修復結構的疲勞性能,包括鋁合金板的裂紋擴展速率、補片與鋁合金板之間的界面脫粘和修復結構的疲勞剩余強度。結果表明:復合材料膠接修復能有效地降低鋁合金板的裂紋擴展速率,提高其疲勞壽命;膠接的補片使鋁合金板的疲勞裂紋擴展紋線線型發生變化,且線型變化集中在裂紋擴展初始階段;疲勞導致修復結構出現界面脫粘,脫粘區域近似橢圓形,且界面脫粘面積隨疲勞周次的增加而增加。

對t700/9368光滑板及兩種孔徑的含孔層合板進行了拉-拉疲勞試驗,測量試件剛度隨加載周期的衰減規律,并利用超聲波c掃描和破壞斷口分析方法,對t700復合材料的疲勞損傷機理進行分析。根據彈性模量法建立了層合板疲勞累積損傷模型,并從平均應力準則概念出發,建立了含孔層合板的疲勞累積損傷模型。將試驗數據運用最小二乘法擬合后代入疲勞損傷模型,得到t700/9368光滑板及含孔板疲勞壽命的具體計算公式,應用公式預測了在不同應力水平下的層合板疲勞壽命,與試驗結果的吻合良好。

歐洲專利ep1554409本專利提供了一種以鋁合金為基體，以碳化硼為分散相的金屬基復合材料的制備工藝。首先，將鋁合金熔化，然后，通過充分攪拌使碳化硼粒子更好地潤濕鋁液，并均勻分布在鋁液中，之后，便可進行澆注。為了保證該金屬混合液具有較好的流動性，可采取如下方法之一：將基體中的鎂含量控制在0．2％以下，或首先將鋁合金中鎂的含量控制在0．2％以下，澆注時再加鎂，或是加入〉0．12％鈦。

歐洲專利ep1554409本專利提供了一種以鋁合金為基體,以碳化硼為分散相的金屬基復合材料的制備工藝。首先,將鋁合金熔化,然后,通過充分攪拌使碳化硼粒子更好地潤濕鋁液,并均勻分布在鋁液中,之后,便可進行澆注。為了保證該金屬混合液具有較

利用袋壓工藝、采用單向碳纖維/環氧復合材料補片對含中心裂紋的鋁合金板進行了修補,測試了膠接修補前后板的靜態力學性能和疲勞性能。結果表明:經過修補后,鋁合金板抵抗靜態拉伸破壞和疲勞破壞的能力均有顯著的提高,其靜態抗拉強度從258.35mpa增加到349.69mpa,提高了35.35%;其疲勞壽命從25446周次增加到63868周次,提高了1.51倍,裂紋起始擴展速率從0.34μm/周次降低到0.16/μm/周次,臨界裂紋長度從20.20mm增加到28.05mm。

采用加壓鑄造法來制備硅酸鋁短纖維增強鋁合金復合材料,并通過與zl109合金的對比試驗,研究高溫下材料的沖擊疲勞特性。結果表明:在本試驗條件下硅酸鋁短纖維增強鋁合金復合材料的高溫沖擊疲勞性能不如zl109合金,但是隨試驗溫度的提高,zl109合金的抗沖擊疲勞能力下降的速率比硅酸鋁短纖維增強鋁合金復合材料的快

自修復復合材料是智能材料研究的重要方面。聚合物基體用于結構材料時,不論是宏觀還是微觀上都是容易破壞的,典型的就是沖擊破壞,微觀上卻是出現微裂紋。微裂紋影響材料的各種力學性能,如強度、剛度、尺寸穩定性等,同時影響材料的熱性能、電性能、聲性能。自修復材料是一種智能材料,同時具有感知和激勵雙重功能。材料一旦產生微裂紋、缺陷,在無外界作用的情況下材料本身具有自我恢復的能力,如此可延長產品的使用壽命,并提升產品的安全性。從自修復材料的提出、修復機理、修復類型等方面進行總結和評述。

研究了碳纖維復合材料膠接修復損傷艦船鋼結構的修復效果,利用ctm系列微機控制電子萬能試驗機及配套的引伸計自動繪制試件的拉力-應變和拉力-位移曲線圖,通過力-變形曲線得到試樣的名義屈服載荷、膠層脫膠開裂時的極限載荷和試樣斷裂時的斷裂載荷。結果顯示:利用復合材料補片膠接修補受損鋼板能有效恢復結構的靜強度和承載能力;修補后結構的屈服載荷和極限載荷有明顯提高,且隨著補片厚度的增加而增加,但修補結構的斷裂載荷沒有改變。

利用真空袋壓工藝,采用單向炭纖維復合材料補片對中心裂紋鋁合金板進行了單面膠接修補。測試了復合材料修補板的靜態拉伸強度及修補板在拉拉疲勞過程中的裂紋擴展、界面脫粘和剩余拉伸強度等疲勞性能。結果表明,復合材料補片膠接修補能有效地提高裂紋板的破壞強度和剛度,降低裂紋板的疲勞裂紋擴展速率,提高其疲勞壽命。裂紋板經單向炭纖維/環氧復合材料補片修補后,其破壞強度從311.48mpa提高到364.74mpa,疲勞壽命從32217次提高到77546次。疲勞導致修補結構的粘接界面脫粘,脫粘區域近似橢圓形;脫粘面積隨疲勞周次的增加而增加,且增加的幅度與疲勞周次相關。

用復合材料補強修理金屬結構裂紋損傷時,修補設計非常關鍵,不同的修補設計會產生不同的修補效果。通常應在有限元計算或解析計算的基礎上,合理選擇補強材料、膠粘劑、鋪層尺寸和鋪層數量等參數。飛機鋁合金蒙皮裂紋是飛機在使用過程中最常見的損傷形式。傳統的修理方法是在裂紋部位鉚接一塊與蒙皮材料相同的加強片,以恢復蒙皮裂紋部位的損失強度。由于現代飛機的

美國專利us201414898422本發明涉及一種在高溫下具有了改善力學性能的鋁合金,以及采用這種鋁合金為基體的b4c顆粒增強型復合材料和其它類型的復合材料。此鋁合金成分包括（質量分數,%）：0.50~1.30si、0.20~0.60fe、cu≤0.15、0.5~0.90mn、0.6~1.0mg、cr≤0.20,其余為鋁和不可避免的雜質。該合金可包括過量的mg,即超過0.6~1.0,主要以mg-si析出物存在。

石墨烯和碳納米管被發現后,碳材料的總類也隨之擴大并因其獨特的性能而被廣泛應用,用以提升材料的性能。總結了各種通過碳材料和鋁材料復合來制備具備特殊性能的復合材料的研究進展,并對未來的發展予以展望。

目前,復合材料在航空工業和武器工業中的材料應用比例逐年上升,復合材料的應用程度已經成為現代先進飛機結構設計的重要標志之一.復合材料與金屬件之間的連接工藝尤其受到人們的關注.本篇主要描述了通過收集鋁合金與碳纖維復合材料膠接老化后剪切性能數據,以期能從中找出規律,為復合材料結構的連接設計提供依據.

鋁合金與碳纖維復合材料膠接結構耐老化性能研究

復合材料具有比強度高、耐疲勞性能好、減震性能好、性能可設計等諸多優點,在航空航天、汽車等工業領域得到了廣泛應用。本文通過改變復合材料管的鋪層和膠接結構形式考察某航天復合材料管與接頭連接構件的抗彎強度和疲勞性能。結果表明,采用雙搭結構或單搭結構膠接段管的外側局部加強都可以顯著提高復合材料管與接頭膠接構件的抗彎性能及疲勞性能,這兩種方法都能夠滿足該航天構件的設計要求。

本文總結介紹了鋁硅合金套筒裂紋返修的經驗和技術措施。主要敘述了從缺陷的定位、分段清除、預熱、改善返修焊縫處的受力狀態、分段焊接等措施,保證返修的成功率。

重金屬離子由于其毒性和不可降解性,嚴重威脅著人們的生存環境和身體健康,一直是環境污染治理領域研究的重點和難點。本文介紹了重金屬離子的危害和來源及處理方法,綜述了重金屬螯合劑和重金屬螯合復合材料的國內外研究現狀,分析評述了以高分子樹脂、硅膠微粒、生物質、納米顆粒和多孔介孔材料為基體的重金屬螯合復合材料的國內外研究進展狀況和存在問題。提出重金屬螯合復合材料今后研究方向為:基體材料的選擇應重點考慮材料來源、價格和性能,優先選擇生物質材料、納米材料和多孔介料;選擇和探索新的高效螯合功能基團;復合材料制備和使用過程中應注意材料與環境的相容性,不產生環境污染。

建立了碳纖維復合材料補片膠接修補雙向受載裂紋板的3d有限元模型,分析了補片的單面膠接修補效果,探討了補片材料、鋪層順序、補片長度及載荷比等對裂紋應力強度因子的影響規律。結果表明:復合材料補片的存在使裂紋板垂直裂紋方向載荷和平行裂紋板方向載荷發生耦合作用,從而影響補片修補效果。平行裂紋方向的壓應力可降低裂紋尖端的應力集中因子,而拉應力可提高裂紋尖端的應力集中因子。

以粉末冶金鋁合金及復合材料的制備流程為主線,圍繞粉體制備、成形固結和后續處理這三個環節,闡述了粉末冶金鋁合金及復合材料的研究現狀.同時對其發展趨勢進行了探討,指出以高速壓制為代表的新成形技術的出現,有望為鋁粉末冶金的成形及燒結環節帶來新的突破.