T700/BMI孔隙率检测及孔隙形貌特征分形研究
发布时间：2021-06-16 18:49
随着碳纤维制造成本的迅速降低,综合性能优异的碳纤维增强树脂基复合材料（复合材料）在各个领域得到越来越广泛的应用。但复合材料在制备过程中不可避免地产生孔隙,且孔隙含量和孔隙形貌（长度、宽度、形状、面积）都会对复合材料的力学性能产生不同程度的影响。本研究采用模压法制备了多批次不同铺层方式、铺层厚度的复合材料层压板;用超声C扫描法检测了制备的复合材料层压板的声衰减情况;选取衰减均匀区域作为仅含孔隙缺陷区域,用来制备孔隙检测试样;用显微照相法检测了复合材料层压板孔隙率;用光学显微镜和场发射电子显微镜观察了孔隙形貌,并对孔隙形貌用统计学原理和分形理论进行了分析研究。超声C扫描法检测复合材料层压板衰减系数,显微照相法测定复合材料层压板孔隙率发现:铺层方式和铺层厚度（层数）对衰减系数和孔隙率会产生一定的影响。正交铺层复合材料层压板的衰减系数和孔隙率大于单向铺层复合材料层压板;复合材料层压板的孔隙率与衰减系数、铺层层数呈正相关,孔隙率与衰减系数之间的关系为:P=-9.21+5.34α-0.55α2、孔隙率与铺层层数（f）之间的关系为:P=0.12+5.88×10-4
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.1.1 双马来酰亚胺概述
1.1.2 碳纤维/双马来酰亚胺复合材料概述
1.2 国内外复合材料孔隙研究现状
1.2.1 孔隙的形成因素
1.2.2 孔隙的检测
1.2.3 孔隙形貌特征研究
1.2.4 孔隙对性能的影响
1.3 分形理论在材料中的应用及研究现状
1.3.1 分形及分形维数
1.3.2 材料的分形及孔隙研究简介
1.4 本课题研究目的和意义
1.5 研究方案和主要内容
1.5.1 研究方案
1.5.2 主要研究内容
第2章 层压板的制备及超声C扫描
2.1 前言
2.2 层压板的制备
2.2.1 实验仪器
2.2.2 模压法制备层压板
2.3 超声C扫描检测层压板
2.3.1 检测材料
2.3.2 检测步骤
2.3.3 检测结果
2.4 复合材料层压板试样的机械加工
2.5 孔隙检测试样的机械加工
第3章 显微照相法检测复合材料层压板孔隙
3.1 前言
3.2 检测材料
3.3 显微照相法
3.3.1 实验仪器
3.3.2 操作步骤
3.4 结果与分析
3.4.1 超声C扫描结果
3.4.2 显微照相法结果
3.5 孔隙率与衰减系数的关系
3.6 本章小结
第4章 场发射电子显微镜观察孔隙形貌
4.1 前言
4.2 检测材料
4.3 场发射电子显微镜
4.3.1 实验仪器
4.3.2 操作步骤
4.4 场发射电子显微镜观察结果与分析
4.5 本章小结
第5章 复合材料层压板孔隙形貌统计分析
5.1 前言
5.2 实验结果与分析
5.2.1 场发射电子显微镜的孔隙形貌
5.2.2 光学显微镜的孔隙形貌
5.3 本章小结
第6章 基于分形理论的孔隙形貌分析研究
6.1 前言
6.2 孔隙形貌分形维数
6.2.1 分形维数
6.2.2 盒维数
6.2.3 盒维数的计算过程
6.3 孔隙形貌盒维数计算结果
6.3.1 场发射电子显微镜孔隙形貌分形维数的计算
6.3.2 光学显微镜孔隙形貌分形维数的计算
6.4 本章小结
第7章 结论
7.1 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况
一、攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利
二、攻读硕士学位期间参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]不规则孔隙对复合材料横向拉伸力学性能的影响[J]. 李波,赵美英,万小朋. 复合材料学报. 2019(02)
[2]分形几何的起源——魏尔斯特拉斯函数[J]. 江南,曲安京,李斐. 科学技术哲学研究. 2018(01)
[3]航空复合材料孔隙率的超声波衰减法检测[J]. 沈洋,游泳,郭治文,张国才,邢秀文,谢小荣. 无损检测. 2017(10)
[4]孔隙率对复合材料单向板横向力学性能的影响[J]. 李波,万小朋,赵美英. 玻璃钢/复合材料. 2017(06)
[5]碳纤维复合材料层合板压缩性能的相关影响因素[J]. 吴莎,刘建超,廖英强. 材料科学与工艺. 2017(03)
[6]固化炉成型复合材料孔隙率超声检测方法研究[J]. 郭治文,施晓春,沈洋,陶明高,周松蔚. 航空制造技术. 2017(05)
[7]非热压罐成型低孔隙率复合材料技术研究进展[J]. 杨茂伟,刘建,刘振濮,王志强. 宇航材料工艺. 2016(06)
[8]复合材料孔隙形成机理、影响机制及实验表征（英文）[J]. 李树健,湛利华,陈蓉,曾理然,周源琦. 稀有金属材料与工程. 2016(09)
[9]碳纤维增强树脂基复合材料孔隙率检测方法的分析比较[J]. 文琼华,孟江燕,龚楚,文友谊,李博,熊鸿建,彭亮红. 玻璃钢/复合材料. 2016(07)
[10]复合材料孔隙含量超声多参量评价方法研究[J]. 陆铭慧,李沛芮,王旭. 玻璃钢/复合材料. 2016(03)
博士论文
[1]碳/碳复合材料微细观结构的表征及对有效性能的影响研究[D]. 阚晋.哈尔滨工业大学 2010
[2]孔隙对碳/环氧复合材料层压板性能的影响与评价研究[D]. 朱洪艳.哈尔滨工业大学 2010
[3]碳/碳复合材料刚度与强度预测模型研究[D]. 袁辉.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]三种碳纤维复合材料孔隙率分析检测的对比研究[D]. 龚楚.南昌航空大学 2016
[2]孔隙对碳纤维环氧树脂复合材料疲劳性能的影响研究[D]. 杨蕤.哈尔滨工业大学 2010
[3]碳纤维复合材料孔隙几何形貌定量分析与研究[D]. 田宏涛.大连理工大学 2010
[4]分形理论在木材断裂研究中的应用[D]. 韩天香.东北林业大学 2005
[5]分形算法与应用研究[D]. 袁杰.哈尔滨工程大学 2002
本文编号：3233596
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 前言
1.1.1 双马来酰亚胺概述
1.1.2 碳纤维/双马来酰亚胺复合材料概述
1.2 国内外复合材料孔隙研究现状
1.2.1 孔隙的形成因素
1.2.2 孔隙的检测
1.2.3 孔隙形貌特征研究
1.2.4 孔隙对性能的影响
1.3 分形理论在材料中的应用及研究现状
1.3.1 分形及分形维数
1.3.2 材料的分形及孔隙研究简介
1.4 本课题研究目的和意义
1.5 研究方案和主要内容
1.5.1 研究方案
1.5.2 主要研究内容
第2章 层压板的制备及超声C扫描
2.1 前言
2.2 层压板的制备
2.2.1 实验仪器
2.2.2 模压法制备层压板
2.3 超声C扫描检测层压板
2.3.1 检测材料
2.3.2 检测步骤
2.3.3 检测结果
2.4 复合材料层压板试样的机械加工
2.5 孔隙检测试样的机械加工
第3章 显微照相法检测复合材料层压板孔隙
3.1 前言
3.2 检测材料
3.3 显微照相法
3.3.1 实验仪器
3.3.2 操作步骤
3.4 结果与分析
3.4.1 超声C扫描结果
3.4.2 显微照相法结果
3.5 孔隙率与衰减系数的关系
3.6 本章小结
第4章 场发射电子显微镜观察孔隙形貌
4.1 前言
4.2 检测材料
4.3 场发射电子显微镜
4.3.1 实验仪器
4.3.2 操作步骤
4.4 场发射电子显微镜观察结果与分析
4.5 本章小结
第5章 复合材料层压板孔隙形貌统计分析
5.1 前言
5.2 实验结果与分析
5.2.1 场发射电子显微镜的孔隙形貌
5.2.2 光学显微镜的孔隙形貌
5.3 本章小结
第6章 基于分形理论的孔隙形貌分析研究
6.1 前言
6.2 孔隙形貌分形维数
6.2.1 分形维数
6.2.2 盒维数
6.2.3 盒维数的计算过程
6.3 孔隙形貌盒维数计算结果
6.3.1 场发射电子显微镜孔隙形貌分形维数的计算
6.3.2 光学显微镜孔隙形貌分形维数的计算
6.4 本章小结
第7章 结论
7.1 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况
一、攻读硕士学位期间发表的论文及申请的专利
二、攻读硕士学位期间参加科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]不规则孔隙对复合材料横向拉伸力学性能的影响[J]. 李波,赵美英,万小朋. 复合材料学报. 2019(02)
[2]分形几何的起源——魏尔斯特拉斯函数[J]. 江南,曲安京,李斐. 科学技术哲学研究. 2018(01)
[3]航空复合材料孔隙率的超声波衰减法检测[J]. 沈洋,游泳,郭治文,张国才,邢秀文,谢小荣. 无损检测. 2017(10)
[4]孔隙率对复合材料单向板横向力学性能的影响[J]. 李波,万小朋,赵美英. 玻璃钢/复合材料. 2017(06)
[5]碳纤维复合材料层合板压缩性能的相关影响因素[J]. 吴莎,刘建超,廖英强. 材料科学与工艺. 2017(03)
[6]固化炉成型复合材料孔隙率超声检测方法研究[J]. 郭治文,施晓春,沈洋,陶明高,周松蔚. 航空制造技术. 2017(05)
[7]非热压罐成型低孔隙率复合材料技术研究进展[J]. 杨茂伟,刘建,刘振濮,王志强. 宇航材料工艺. 2016(06)
[8]复合材料孔隙形成机理、影响机制及实验表征（英文）[J]. 李树健,湛利华,陈蓉,曾理然,周源琦. 稀有金属材料与工程. 2016(09)
[9]碳纤维增强树脂基复合材料孔隙率检测方法的分析比较[J]. 文琼华,孟江燕,龚楚,文友谊,李博,熊鸿建,彭亮红. 玻璃钢/复合材料. 2016(07)
[10]复合材料孔隙含量超声多参量评价方法研究[J]. 陆铭慧,李沛芮,王旭. 玻璃钢/复合材料. 2016(03)
博士论文
[1]碳/碳复合材料微细观结构的表征及对有效性能的影响研究[D]. 阚晋.哈尔滨工业大学 2010
[2]孔隙对碳/环氧复合材料层压板性能的影响与评价研究[D]. 朱洪艳.哈尔滨工业大学 2010
[3]碳/碳复合材料刚度与强度预测模型研究[D]. 袁辉.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]三种碳纤维复合材料孔隙率分析检测的对比研究[D]. 龚楚.南昌航空大学 2016
[2]孔隙对碳纤维环氧树脂复合材料疲劳性能的影响研究[D]. 杨蕤.哈尔滨工业大学 2010
[3]碳纤维复合材料孔隙几何形貌定量分析与研究[D]. 田宏涛.大连理工大学 2010
[4]分形理论在木材断裂研究中的应用[D]. 韩天香.东北林业大学 2005
[5]分形算法与应用研究[D]. 袁杰.哈尔滨工程大学 2002
本文编号：3233596
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3233596.html
