空心玻璃微珠/环氧树脂界面粘接时效研究
发布时间：2022-02-28 19:46
颗粒夹杂复合材料以其强大的可操作性和设计多样性,受到工程领域的青睐,其在航空航天、国防军事、汽车、建筑等方面拥有广阔的应用前景。颗粒夹杂复合材料可以按照实际需要来进行设计和生产,但材料稳定性往往是不能忽略的一个使用特性。相对于基体与夹杂颗粒,界面相的性能往往是材料性能的关键因素。基体与颗粒之间的极性往往有较大的差异,使用偶联剂等化学试剂是颗粒夹杂复合材料生产必不可少的原料,这样使得界面相性能的变化更加复杂。本文以空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料为依托,研究两者界面的老化情况。本文主要通过实验的方式对界面的老化情况进行研究。实验分为模拟颗粒夹杂复合材料界面的环氧树脂/玻璃板界面破坏实验和实际检测的空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料压缩实验。空心玻璃微珠的大小属于微米级,复合材料的界面力学性能只能通过材料整体的性能体现出来。本文运用玻璃板和环氧树脂的界面来模拟空心玻璃微珠和环氧树脂的界面。实验采用三点弯曲和纯弯曲的加载方式,时间跨度为一年,分五次进行实验,对数据进行整理分析,并计算材料断裂的临界应力强度因子,作为界面的断裂判据。为了与界面破坏实验相对比验证,制作空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料进行...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景
1.3 研究现状
1.3.1 理论分析
1.3.2 实验研究
1.4 本文研究内容
第2章 环氧树脂/玻璃板界面力学性能时效研究
2.1 实验方案设计
2.1.1 加载方式
2.1.2 偶联剂
2.1.3 实验时序
2.2 实验原料及试件的制备
2.2.1 实验原料
2.2.2 试件的制备
2.3 实验结果
2.3.1 三点弯曲实验
2.3.2 纯弯曲实验
2.4 实验结果整理分析
2.4.1 数值模拟
2.4.2 实验结果对比分析
2.5 本章小结
第3章 应力强度因子计算
3.1 断裂力学应力强度因子
3.1.1 应力强度因子
3.1.2 应力强度因子计算及判据
3.2 不同加载条件下的应力强度因子
3.2.1 Dundurs参数
3.2.2 三点弯曲模型应力强度因子
3.2.3 四点弯曲模型应力强度因子
3.3 应力强度因子计算实例
3.3.1 三点弯曲应力强度因子
3.3.2 四点弯曲应力强度因子
3.4 本章小结
第4章 空心玻璃微珠/环氧树脂压缩实验
4.1 实验方案
4.1.1 偶联剂
4.1.2 玻璃微珠配比
4.1.3 实验时序
4.1.4 加载方式
4.2 实验原料、设备及试件的制备
4.2.1 实验原料、设备
4.2.2 试件的制备
4.3 实验数据分析
4.3.1 应力-应变曲线
4.3.2 弹性模量
4.3.3 屈服极限
4.4 实验结果分析
4.4.1 实验结果对比分析
4.4.2 复合材料界面老化因素分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物基复合材料的界面结构与导热性能[J]. 赵维维,傅仁利,顾席光,王旭,方军. 材料导报. 2013(05)
[2]自然老化对空心玻璃微珠/环氧树脂及泡沫铝-空心玻璃微珠/环氧树脂力学性能的影响[J]. 余为,李慧剑,梁希,王美芬. 复合材料学报. 2013(04)
[3]考虑界面效应的复合泡沫塑料弹性性能数值仿真预测与试验研究[J]. 喻明,朱平,马颖琦. 复合材料学报. 2013(03)
[4]HGB周期增强复合材料有效性能及界面应力场数值分析[J]. 姜鑫,李慧剑,徐海涛,左洪平. 塑料工业. 2012(01)
[5]空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料简支冲击实验研究[J]. 梁希,李慧剑,何长军,余为. 实验力学. 2010(05)
[6]树脂基复合吸波材料在航空、航天中的应用[J]. 翟青霞,黄英,苗璐,陈颖. 玻璃钢/复合材料. 2009(06)
[7]新型硅烷偶联剂研究进展[J]. 邬继荣,陈利民,许文东. 化工生产与技术. 2009(04)
[8]先进树脂基复合材料技术发展及应用现状[J]. 陈祥宝,张宝艳,邢丽英. 中国材料进展. 2009(06)
[9]中空纳米微球填充复合材料的有效力学性能[J]. 邹波,卢子兴. 力学学报. 2009(02)
[10]两种材料的性质对双材料界面裂纹能量释放率及应力强度因子的影响[J]. 李成,铁瑛,郑艳萍. 机械工程学报. 2009(03)
博士论文
[1]空心颗粒复合材料力学性能的数值仿真对策研究[D]. 梁希.燕山大学 2013
[2]泡沫夹芯复合材料界面断裂机理和增韧研究[D]. 孙士勇.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]石墨烯涂层对碳/碳复合材料的界面改性研究[D]. 牟辰中.哈尔滨工业大学 2012
[2]双材料表面裂纹应力强度因子的数值研究[D]. 张盛明.浙江工业大学 2010
本文编号：3645477
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究背景
1.3 研究现状
1.3.1 理论分析
1.3.2 实验研究
1.4 本文研究内容
第2章 环氧树脂/玻璃板界面力学性能时效研究
2.1 实验方案设计
2.1.1 加载方式
2.1.2 偶联剂
2.1.3 实验时序
2.2 实验原料及试件的制备
2.2.1 实验原料
2.2.2 试件的制备
2.3 实验结果
2.3.1 三点弯曲实验
2.3.2 纯弯曲实验
2.4 实验结果整理分析
2.4.1 数值模拟
2.4.2 实验结果对比分析
2.5 本章小结
第3章 应力强度因子计算
3.1 断裂力学应力强度因子
3.1.1 应力强度因子
3.1.2 应力强度因子计算及判据
3.2 不同加载条件下的应力强度因子
3.2.1 Dundurs参数
3.2.2 三点弯曲模型应力强度因子
3.2.3 四点弯曲模型应力强度因子
3.3 应力强度因子计算实例
3.3.1 三点弯曲应力强度因子
3.3.2 四点弯曲应力强度因子
3.4 本章小结
第4章 空心玻璃微珠/环氧树脂压缩实验
4.1 实验方案
4.1.1 偶联剂
4.1.2 玻璃微珠配比
4.1.3 实验时序
4.1.4 加载方式
4.2 实验原料、设备及试件的制备
4.2.1 实验原料、设备
4.2.2 试件的制备
4.3 实验数据分析
4.3.1 应力-应变曲线
4.3.2 弹性模量
4.3.3 屈服极限
4.4 实验结果分析
4.4.1 实验结果对比分析
4.4.2 复合材料界面老化因素分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚合物基复合材料的界面结构与导热性能[J]. 赵维维,傅仁利,顾席光,王旭,方军. 材料导报. 2013(05)
[2]自然老化对空心玻璃微珠/环氧树脂及泡沫铝-空心玻璃微珠/环氧树脂力学性能的影响[J]. 余为,李慧剑,梁希,王美芬. 复合材料学报. 2013(04)
[3]考虑界面效应的复合泡沫塑料弹性性能数值仿真预测与试验研究[J]. 喻明,朱平,马颖琦. 复合材料学报. 2013(03)
[4]HGB周期增强复合材料有效性能及界面应力场数值分析[J]. 姜鑫,李慧剑,徐海涛,左洪平. 塑料工业. 2012(01)
[5]空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料简支冲击实验研究[J]. 梁希,李慧剑,何长军,余为. 实验力学. 2010(05)
[6]树脂基复合吸波材料在航空、航天中的应用[J]. 翟青霞,黄英,苗璐,陈颖. 玻璃钢/复合材料. 2009(06)
[7]新型硅烷偶联剂研究进展[J]. 邬继荣,陈利民,许文东. 化工生产与技术. 2009(04)
[8]先进树脂基复合材料技术发展及应用现状[J]. 陈祥宝,张宝艳,邢丽英. 中国材料进展. 2009(06)
[9]中空纳米微球填充复合材料的有效力学性能[J]. 邹波,卢子兴. 力学学报. 2009(02)
[10]两种材料的性质对双材料界面裂纹能量释放率及应力强度因子的影响[J]. 李成,铁瑛,郑艳萍. 机械工程学报. 2009(03)
博士论文
[1]空心颗粒复合材料力学性能的数值仿真对策研究[D]. 梁希.燕山大学 2013
[2]泡沫夹芯复合材料界面断裂机理和增韧研究[D]. 孙士勇.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]石墨烯涂层对碳/碳复合材料的界面改性研究[D]. 牟辰中.哈尔滨工业大学 2012
[2]双材料表面裂纹应力强度因子的数值研究[D]. 张盛明.浙江工业大学 2010
本文编号：3645477
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