玻璃纤维增强树脂基复合材料管状结构件制备与弯曲性能
发布时间：2021-10-11 02:54
随着轻量化的概念最先在汽车的行业被提出来,轻量化慢慢变成了很多领域的发展方向,比如在航天航空和潜艇船舶、轨道交通和建筑装饰以及体育器材等的领域,轻量化都具有非常关键的地位。其次,因为树脂基复合材料较之于传统的材料,具有成型能力强、高的比强度以及比模量、良好的耐疲劳性能、良好的阻尼减震特性以及失效形式安全等特点,使得其在众多的领域得到广泛的应用;最关键的是,由于复合材料具有质量轻的特征,逐渐和轻量化这一概念相互联系。因此研究复合材料结构件的性能具有非常重要的理论指导意义以及工程应用价值。本论文首先对比分析了各种纤维增强体以及树脂基体的性能,再结合韩国医疗床的使用环境以及使用的要求,最终挑选玻璃纤维充当增强相、环氧树脂充当基体相。另外整体对比考虑了各种制备成型工艺,在确定了制备的工艺之后完成韩国医疗床各个复合材料结构件的制备。将制备好的直型管状结构件进行一定的处理之后,对其进行弯曲性能的测试,并且将温度作为控制变量,依次把试验的温度调节为-40℃、0℃、20℃、40℃以及80℃,试验的结果显示,40℃和80℃对应的弯曲强度相对于常温下的弯曲强度分别下降了5.6%和21.5%,弯曲强度则分别...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波音系列飞机材料比例图[5]
哈尔滨工业大学工学硕士论文-3-级和提升车辆的运输能力，在保证运营车辆正常安全运行的前提下，减轻车辆自身的质量是达到车辆提速扩容目的的最有效的措施。在航空航天这一特殊的领域，材料的轻量化更是至关重要。对于飞机来说，沉重的机身会增加燃料的消耗，同时会减小飞机可承载的重量，降低了飞行的效率；对航天器而言，自身的质量越重，发射时就需要消耗越多的燃料，允许携带的重量因此减小，使用的寿命同样出现相应的缩短。因此，材料的轻量化对于航空航天领域有着极其关键的影响，这就更加促进了复合材料在航空与航天领域中的使用。比如在波音系列的飞机中，复合材料在型号为747、757、767和777以及787中的占比依次提升，材料比例图如图1.1所示[5]；美国的AGM158-JASSM空地巡航导弹，在“战斧”式巡航导弹的基础上，将导弹大部分的材料替换成了树脂基复合材料，整颗导弹的重量减轻了30%，同时成本也相应下降了一半[6]；在航天器上同样大量使用了复合材料，如在空间遥感器结构上的应用，相机主承力结构、相机镜筒结构等等都使用了树脂基复合材料[7]，如图1.2和图1.3所示。图1.1波音系列飞机材料比例图[5]图1.2多通道相机主承力结构[7]图1.3某型号相机高稳格栅筒体结构[7]
哈尔滨工业大学工学硕士论文-3-级和提升车辆的运输能力，在保证运营车辆正常安全运行的前提下，减轻车辆自身的质量是达到车辆提速扩容目的的最有效的措施。在航空航天这一特殊的领域，材料的轻量化更是至关重要。对于飞机来说，沉重的机身会增加燃料的消耗，同时会减小飞机可承载的重量，降低了飞行的效率；对航天器而言，自身的质量越重，发射时就需要消耗越多的燃料，允许携带的重量因此减小，使用的寿命同样出现相应的缩短。因此，材料的轻量化对于航空航天领域有着极其关键的影响，这就更加促进了复合材料在航空与航天领域中的使用。比如在波音系列的飞机中，复合材料在型号为747、757、767和777以及787中的占比依次提升，材料比例图如图1.1所示[5]；美国的AGM158-JASSM空地巡航导弹，在“战斧”式巡航导弹的基础上，将导弹大部分的材料替换成了树脂基复合材料，整颗导弹的重量减轻了30%，同时成本也相应下降了一半[6]；在航天器上同样大量使用了复合材料，如在空间遥感器结构上的应用，相机主承力结构、相机镜筒结构等等都使用了树脂基复合材料[7]，如图1.2和图1.3所示。图1.1波音系列飞机材料比例图[5]图1.2多通道相机主承力结构[7]图1.3某型号相机高稳格栅筒体结构[7]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Optimization of yield criterion and simulation based on QP980 high strength steel[J]. 管延智,Li Caijun,Wang Haibo,Jiang Yuan. High Technology Letters. 2020(01)
[2]树脂基复合材料在海军装备中的研究进展及应用[J]. 邱科礼,张晶. 硅酸盐通报. 2019(12)
[3]玻璃纤维乙烯基酯树脂复合材料的热响应预报方法[J]. 冯振宇,王纳斯丹,樊茂华,范保鑫,李翰. 玻璃钢/复合材料. 2019(11)
[4]汽车轻量化用复合材料的浅析[J]. 赵静,富丽,张祖祎. 居业. 2019(09)
[5]环氧树脂FRP紫外老化性能测试分析[J]. 邓树斌,黄有慧. 天津科技. 2019(07)
[6]三维管状编织复合材料的制备及轴向压缩性能研究[J]. 曹海建,陈红霞. 现代纺织技术. 2017(05)
[7]三维管状复合材料的拉伸性能研究[J]. 王黎黎,徐安长,张尚勇. 武汉纺织大学学报. 2017(03)
[8]三明治复合材料加筋L型接头的弯曲承载能力和损伤机理[J]. 邱家波,朱锡,梅志远. 海军工程大学学报. 2015(03)
[9]玻璃纤维增强复合材料工程化应用进展[J]. 宋传江,王虎. 中国塑料. 2015(03)
[10]夹芯复合材料T型接头制备工艺及力学性能试验研究[J]. 陈亮,杨坤. 中国舰船研究. 2014(04)
博士论文
[1]舰船复合材料上层建筑连接结构设计优化研究[D]. 李晓文.哈尔滨工程大学 2015
硕士论文
[1]低温下玻璃钢螺纹连接承载能力及其影响因素研究[D]. 金慧子.湘潭大学 2019
[2]环氧树脂及其复合材料的低温力学性能研究[D]. 李志伟.大连理工大学 2018
[3]复合材料T型连接接头力学性能研究[D]. 马思敏.哈尔滨工业大学 2014
[4]纤维缠绕复合材料管及容器的制备与性能[D]. 陈孝明.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3429648
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波音系列飞机材料比例图[5]
哈尔滨工业大学工学硕士论文-3-级和提升车辆的运输能力，在保证运营车辆正常安全运行的前提下，减轻车辆自身的质量是达到车辆提速扩容目的的最有效的措施。在航空航天这一特殊的领域，材料的轻量化更是至关重要。对于飞机来说，沉重的机身会增加燃料的消耗，同时会减小飞机可承载的重量，降低了飞行的效率；对航天器而言，自身的质量越重，发射时就需要消耗越多的燃料，允许携带的重量因此减小，使用的寿命同样出现相应的缩短。因此，材料的轻量化对于航空航天领域有着极其关键的影响，这就更加促进了复合材料在航空与航天领域中的使用。比如在波音系列的飞机中，复合材料在型号为747、757、767和777以及787中的占比依次提升，材料比例图如图1.1所示[5]；美国的AGM158-JASSM空地巡航导弹，在“战斧”式巡航导弹的基础上，将导弹大部分的材料替换成了树脂基复合材料，整颗导弹的重量减轻了30%，同时成本也相应下降了一半[6]；在航天器上同样大量使用了复合材料，如在空间遥感器结构上的应用，相机主承力结构、相机镜筒结构等等都使用了树脂基复合材料[7]，如图1.2和图1.3所示。图1.1波音系列飞机材料比例图[5]图1.2多通道相机主承力结构[7]图1.3某型号相机高稳格栅筒体结构[7]
哈尔滨工业大学工学硕士论文-3-级和提升车辆的运输能力，在保证运营车辆正常安全运行的前提下，减轻车辆自身的质量是达到车辆提速扩容目的的最有效的措施。在航空航天这一特殊的领域，材料的轻量化更是至关重要。对于飞机来说，沉重的机身会增加燃料的消耗，同时会减小飞机可承载的重量，降低了飞行的效率；对航天器而言，自身的质量越重，发射时就需要消耗越多的燃料，允许携带的重量因此减小，使用的寿命同样出现相应的缩短。因此，材料的轻量化对于航空航天领域有着极其关键的影响，这就更加促进了复合材料在航空与航天领域中的使用。比如在波音系列的飞机中，复合材料在型号为747、757、767和777以及787中的占比依次提升，材料比例图如图1.1所示[5]；美国的AGM158-JASSM空地巡航导弹，在“战斧”式巡航导弹的基础上，将导弹大部分的材料替换成了树脂基复合材料，整颗导弹的重量减轻了30%，同时成本也相应下降了一半[6]；在航天器上同样大量使用了复合材料，如在空间遥感器结构上的应用，相机主承力结构、相机镜筒结构等等都使用了树脂基复合材料[7]，如图1.2和图1.3所示。图1.1波音系列飞机材料比例图[5]图1.2多通道相机主承力结构[7]图1.3某型号相机高稳格栅筒体结构[7]
【参考文献】：
期刊论文
[1]Optimization of yield criterion and simulation based on QP980 high strength steel[J]. 管延智,Li Caijun,Wang Haibo,Jiang Yuan. High Technology Letters. 2020(01)
[2]树脂基复合材料在海军装备中的研究进展及应用[J]. 邱科礼,张晶. 硅酸盐通报. 2019(12)
[3]玻璃纤维乙烯基酯树脂复合材料的热响应预报方法[J]. 冯振宇,王纳斯丹,樊茂华,范保鑫,李翰. 玻璃钢/复合材料. 2019(11)
[4]汽车轻量化用复合材料的浅析[J]. 赵静,富丽,张祖祎. 居业. 2019(09)
[5]环氧树脂FRP紫外老化性能测试分析[J]. 邓树斌,黄有慧. 天津科技. 2019(07)
[6]三维管状编织复合材料的制备及轴向压缩性能研究[J]. 曹海建,陈红霞. 现代纺织技术. 2017(05)
[7]三维管状复合材料的拉伸性能研究[J]. 王黎黎,徐安长,张尚勇. 武汉纺织大学学报. 2017(03)
[8]三明治复合材料加筋L型接头的弯曲承载能力和损伤机理[J]. 邱家波,朱锡,梅志远. 海军工程大学学报. 2015(03)
[9]玻璃纤维增强复合材料工程化应用进展[J]. 宋传江,王虎. 中国塑料. 2015(03)
[10]夹芯复合材料T型接头制备工艺及力学性能试验研究[J]. 陈亮,杨坤. 中国舰船研究. 2014(04)
博士论文
[1]舰船复合材料上层建筑连接结构设计优化研究[D]. 李晓文.哈尔滨工程大学 2015
硕士论文
[1]低温下玻璃钢螺纹连接承载能力及其影响因素研究[D]. 金慧子.湘潭大学 2019
[2]环氧树脂及其复合材料的低温力学性能研究[D]. 李志伟.大连理工大学 2018
[3]复合材料T型连接接头力学性能研究[D]. 马思敏.哈尔滨工业大学 2014
[4]纤维缠绕复合材料管及容器的制备与性能[D]. 陈孝明.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3429648
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