首页期刊导航|复合材料学报
期刊信息/Journal information
复合材料学报
复合材料学报

益小苏

双月刊

1000-3851

010-82316907（7099）

100191

北京海淀区学院路37号

复合材料学报/Journal Acta Materiae Compositae SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《复合材料学报》为北京航空航天大学和中国复合材料学会主办的学术性科技期刊（双月刊，～180页/期）。本刊主要刊载我国复合材料基础研究和应用研究方面具有创造性、高水平和具有重要意义的最新研究成果的论文。刊载范围:纤维或颗粒增强聚合物基、金属基、陶瓷基等复合材料（包括：结构、功能、生物医用、电子、建筑等复合材料）的制备、性能、设计等，以促进国内外复合材料研究领域的学术交流及先进复合材料的推广应用。　 《复合材料学报》是美国工程索引《Ei》的核心检索收录刊，同时也是美国化学文摘《CA》、苏联《文摘杂志》、美国应用力学评论《Appl.Mech.Rev.》、剑桥科学文摘（工程类）《CSA2》、国际航宇文摘《IAA》、美国金属文摘《Metal Abstracts》等国际检索系统用刊。在中文数据库中，复合材料学报是《中国期刊网全文收录数据库》和《万方数据库》的收录期刊，并入选为500种“中国科技期刊精品数据库”期刊。经过复合材料领域专家、作者及编辑部的共同努力，学报的出版时滞不断缩短(从投稿到刊出在12个月内)，影响因子逐年提高，据中国科技信息研究所最新统计(2005年)，复合材料学报2004年度影响因子为0.818。
正式出版
收录年代

    再生砂超高性能混凝土力学性能

    张智蔡自伟李凌志俞可权...
    5158-5169页
    查看更多>>摘要：超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)因其优异的力学性能而广受关注.传统混凝土制备消耗了大量天然砂,导致天然砂供应短缺和价格上涨,增加了UHPC的制备成本,不利于UHPC保持稳定的力学性能.由建筑垃圾破碎生产的再生砂因其来源丰富、体量巨大、绿色环保,具有取代天然砂制备UHPC的潜力.为验证再生砂替代天然砂制备UHPC的可行性,本文研究了再生砂取代率、粒径和砂胶比等因素对UHPC的拉伸和压缩性能的影响.结果表明:再生砂UHPC仍具有较好的力学性能,随着再生砂取代率增大,再生砂UHPC的抗压强度、弹性模量和抗拉强度均逐渐减小;再生砂粒径与砂胶比对力学性能的影响甚微,当砂胶比从0.6增大到0.9时,弹性模量仅下降5.5％.本文建立了考虑再生砂掺量的UHPC静弹性模量计算公式,提出了再生砂UHPC棱柱体抗压强度与弹性模量的经验公式.再生砂UHPC具有成本低、性能高、绿色环保等特点,通过对其基本力学性能的表征,并建立相应的计算公式,为后续再生砂UHPC的结构应用奠定了基础.

    超高性能混凝土再生砂抗压强度弹性模量抗拉强度

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    碳纤维织物增强水泥基复合材料拉拔过程力阻响应和等效分层破坏模型

    陶冶王之张大伟陈冠浩
    5170-5180页
    查看更多>>摘要：碳纤维织物增强水泥基复合材料(CFRCM)被广泛研究并应用于混凝土结构加固和性能自监测,但目前碳纤维的力阻响应机制尚不明确.本文通过CFRCM纤维束的拉拔试验发现其荷载-位移曲线符合典型的粘结滑移三阶段特征,拉拔过程中的电阻变化也呈现出波动缓慢上升-快速增长-缓慢增长的三阶段特征,碳纤维束脱粘阶段的电阻增长率与极限拉拔力呈现中高度的正相关性.进一步基于拉拔过程碳纤维束的力阻响应建立了纤维等效分层破坏模型及计算方法,为电阻信息与受荷状态的相互转化提供了新思路.

    碳纤维织物水泥基拉拔试验力阻响应等效分层破坏模型

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    纤维增强混凝土氯离子扩散系数的多尺度预测模型

    童良玉刘清风
    5181-5191页
    查看更多>>摘要：纤维增强混凝土材料属于多相非均质复合材料,其宏观耐久性能由微观和细观的组分占比和夹杂关系共同决定.为考虑纤维增强混凝土材料不同尺度下的非均质性对整体氯离子扩散系数的影响,本文基于从微观到宏观的多尺度方法选取了不同层级代表单元,建立了纤维增强混凝土氯离子扩散系数多尺度预测模型.模型在充分考虑微观水泥水化过程和阈值效应的基础上,分析了细观尺度下纤维、骨料及其与水泥浆体的结合界面对混凝土宏观扩散性能的共同影响,并探究了纤维尺寸、纤维-浆体界面过渡区厚度等因素与扩散系数之间的影响关系,且通过第三方试验对模型的可靠性进行了验证.参数化分析的结果表明,当水灰比大于一定限值(约为0.45),水泥浆体的氯离子扩散系数与水灰比呈指数增长,而在细观层级上,纤维-浆体界面过渡区是影响混凝土整体扩散性能的主要因素:纤维掺量的增加和纤维直径的减小都会增大界面过渡区的体积,而较高的纤维过渡区体积占比和纤维界面扩散系数都会增大纤维增强混凝土的宏观氯离子扩散系数.结果还表明混凝土扩散系数与纤维掺量之间并无直接关系,而需要综合考虑纤维直径、界面过渡区厚度等各种因素的影响.本文所提模型能够有效预测纤维增强混凝土的扩散系数,进而更高效的评估纤维掺入对混凝土耐久性的影响,并基于预测结果为工程实践提供理论指导和技术参考.

    纤维增强混凝土多尺度氯离子扩散系数均质化方法界面过渡区

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    CFRP加固紧凑拉伸钢试件的疲劳试验研究

    郑元鹏陈涛黄诚
    5192-5205页
    查看更多>>摘要：以紧凑拉伸试件(Compact-tension specimen,CT试件)为研究对象,针对未补强及不同碳纤维增强树脂复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)粘贴补强工况的CT试件开展疲劳试验.以CFRP材料类别、单/双面粘贴与CFRP材料用量作为变量,运用沙滩纹加载制度与非接触式全场应变测量(Digital image correlation,DIC)技术记录测量疲劳裂纹扩展长度与试件CFRP表面应变场,分析CFRP粘贴延长疲劳寿命的作用,从疲劳寿命与疲劳裂纹扩展速率入手,比较疲劳试验结果用以指导CFRP粘贴加固疲劳损伤钢构件.结果表明粘贴CFRP发挥其抗拉和抗压作用可以减小乃至抑制疲劳裂纹扩展速率的增长,从而有效推迟试件疲劳破坏,在特定工况下可最多延长试件疲劳寿命至未补强状态下的3.14倍.其中,双面粘贴的加固效果明显优于单面粘贴;增加碳纤维布的铺贴层数对疲劳寿命的增长具有一定的贡献;碳纤维复材板与试件粘接边缘的脱胶导致其补强效果不及刚度相似的碳纤维布;粘接界面是补强体系破坏过程中的薄弱环节,碳纤维复材板加固试件的破坏模式主要为胶层破坏与复材板脱胶,碳纤维布加固试件的破坏模式为以最内层碳纤维布脱胶与分层主导,含有小范围胶层破坏的混合状态.含裂纹钢构件CFRP粘贴加固的材料与工艺值得进一步改良研究.

    紧凑拉伸试件钢板CFRP非接触式全场应变测量(DIC)疲劳寿命疲劳裂纹扩展速率

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    GFRP开孔板连接件双剪试验及受剪承载力计算

    薛伟辰严大威张士前王永生...
    5206-5215页
    查看更多>>摘要：玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)开孔板连接件是GFRP-混凝土组合梁中一种常用的抗剪连接件.开展了5组共15个GFRP开孔板连接件试件的双剪试验,试验参数包括与GFRP开孔板连接件粘结的GFRP型材接触面打磨深度(0.5 mm/1.0 mm)、孔中横向贯通GFRP筋(无/配置)、贯通GFRP筋直径(9.5 mm/13.0 mm)和混凝土强度等级(C30/C50).试验表明:打磨深度0.5 mm和1.0 mm的试件分别发生开孔板与GFRP型材之间的粘结层破坏和板肋剪切破坏,孔中横向贯通GFRP筋和混凝土榫均完好;开孔板连接件的剪力-滑移曲线可分为微滑移段和滑移段;与打磨深度0.5 mm开孔板连接件相比,相应的打磨深度1.0 mm开孔板连接件的受剪刚度较高;配置横向贯通GFRP筋、提高混凝土强度可显著提高开孔板连接件的受剪刚度;打磨深度1.0 mm开孔板连接件受剪承载力比相应的0.5 mm开孔板连接件高44.82％,配置横向贯通GFRP筋的开孔板连接件受剪承载力比相应的未配置横向贯通筋的开孔板连接件高20％左右,而横向贯通GFRP筋直径和混凝土强度对开孔板连接件受剪承载力的影响不显著.基于最大剪应力失效准则,推导了GFRP开孔板连接件的受剪临界破坏面,提出了板肋剪切破坏下开孔板连接件受剪承载力计算公式,计算值与国内外已有试验结果对比吻合良好.

    GFRP开孔板连接件双剪试验受剪承载力剪力-滑移曲线受剪临界破坏面

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    基于梁理论的ECC拉伸应变硬化与开裂行为的数值模拟

    吴畅王欣汝许铭纹姚杰...
    5216-5227页
    查看更多>>摘要：基于描述超高延性水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)中单根纤维拔出行为的等效弹性地基梁模型,通过纤维-基体系统切面的平面应变有限元分析,提出了等效连续梁弹簧约束刚度的显式计算方法,建立了改进的等效弹性地基梁模型,并将模型应用于ECC单轴拉伸应变硬化与多缝开裂行为的数值模拟分析.分别基于摩擦滑轮模型和等效弹性地基梁模型计算ECC应力-应变关系曲线,并与试验结果进行对比.结果表明:对于聚乙烯(PE)/ECC,大部分情况下基于等效地基梁模型的计算结果与试验结果相比于聚乙烯醇(PVA)/ECC更加吻合.表明本文提出的改进的等效地基梁模型能够很好地描述抗弯刚度无法忽略的纤维的拔出行为,对于此类ECC材料和结构的受力机制和设计理论具有一定的参考价值.

    超高延性水泥基复合材料单根纤维拔出拉伸应变硬化多缝开裂数值模拟梁理论

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    疏水改性玄武岩纤维增强树脂复合材料筋的力学性能及耐久性

    周傲李烁刘铁军邹笃建...
    5228-5238页
    查看更多>>摘要：玄武岩纤维增强树脂复合材料(Basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋因其绿色环保、耐腐蚀性强等特点,广泛应用于海洋工程.但在长期服役过程中BFRP筋会出现吸水和被碱腐蚀导致的溶胀裂解等现象,树脂基体发生膨胀破坏,导致玄武岩纤维和基体脱粘.基体膨胀后海水中侵蚀离子加速入侵,进一步加剧BFRP筋性能退化.为了阻碍水分入侵,延长BFRP筋在海洋工程中的服役年限,通过制备氟化纳米SiO2改性自固化环氧树脂疏水涂层,并将其喷涂于筋表面对BFRP筋进行改性.疏水涂层使BFRP筋表面接触角从63°提高到106°.之后将BFRP筋放入25℃、45℃、60℃水和海水中进行耐久性实验,探究改性前后BFRP筋吸水率、拉伸性能在长期浸泡龄期下的变化规律.试验结果表明,疏水改性后的BFRP筋吸水率降低,其中45℃水环境中浸泡60天后,疏水改性BFRP筋吸水率比未改性筋降低40％.采用阿伦尼乌斯模型对改性前后BFRP筋的拉伸强度进行长期性能预测,疏水改性BFRP筋在长期服役过程中有更高拉伸强度保留率.通过制备氟化纳米SiO2改性自固化环氧树脂的疏水改性方法能够降低BFRP筋吸水率,提高强度保留率,延长服役寿命.

    玄武岩纤维复合材料疏水改性耐久性拉伸性能海洋环境

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    螺旋缠绕挤压肋FRP筋与混凝土间的粘结性能

    董恒磊李东风王代玉
    5239-5250页
    查看更多>>摘要：纤维增强树脂复合材料(Fiber-reinforced polymer,FRP)筋的粘结性能是影响FRP筋混凝土构件力学性能的关键性因素,而目前有关带肋FRP筋表面处理工艺、几何特征等因素对粘结性能影响的研究还不足,当前主要设计规范也缺乏此方面的规定.本文以螺旋缠绕挤压肋FRP筋(简称螺旋肋FRP筋)为研究对象,通过搜集大量粘结性能试验数据,分析各主要研究变量对粘结损伤模式和粘结强度的影响规律,重点关注筋表面几何特征造成的影响,明确了螺旋肋FRP筋的粘结机制.结果表明,增大混凝土强度使粘结破坏的薄弱区域逐渐从筋与混凝土间咬合层的界面1(混凝土损伤为主)转移到界面2(纤维树脂损伤为主),同时粘结强度也增大,并且混凝土肋宽比CLR越大,增加混凝土强度对粘结强度的提升越明显;增大相对肋高hrd和混凝土肋宽比CLR导致筋与混凝土间咬合层的损伤程度加大,二者的机械咬合作用增强,粘结强度也相应增加;采用多元非线性回归的方式提出了适用于螺旋肋FRP筋的粘结强度计算公式,其预测结果与试验吻合较好,预测精度远高于目前的主流设计规范,究其根本原因在于本文所提公式准确考虑了FRP筋表面几何特征对粘结强度的影响规律.

    螺旋肋FRP筋表面处理工艺几何特征粘结破坏模式粘结强度理论计算公式

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    工程水泥基复合材料与发泡式聚苯乙烯保温板的界面粘结性能

    李雨珊尹世平徐世烺侯向明...
    5251-5263页
    查看更多>>摘要：随着国家对节能减排的倡导,因建筑围护结构隔热性能不足导致的建筑高能耗问题日益突出.对此,采用一种以工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)为面层、发泡式聚苯乙烯(EPS)板为保温层的夹芯(Sandwich)结构墙体来改善围护结构的隔热性能.这种结构不仅能够有效降低能量的耗散,还具有良好的变形和控制裂缝的能力.然而,界面粘结性能是决定其能否充分发挥各自材料优势并满足使用要求的重要前提.于是,对夹芯结构进行了双面剪切试验,研究了制作方式、保温层厚度、有无连接件及插入连接件的角度对ECC面层与EPS保温层界面粘结性能的影响.试验结果表明,EPS预制试件的粘结性能最差,并且其极限荷载的平均值仅为现浇试件的1/4.保温层厚度越大,试件的粘结性能则越差.连接件的加入有助于提高试件的承载能力和界面粘结性能,其中嵌入45°连接件的试件的增强效果最明显.同时,通过对各试件韧性指数的分析发现,有连接件的试件的韧性均较好,无连接件且保温层厚度为50 mm的试件在试验后期也具有较好的界面间粘结性能.此外,还基于Teixeira的分析理论推导了试件的抗剪承载力公式,并与试验结果进行对比,结果表明该计算公式可以用于预测试件的抗剪承载力.

    夹芯结构ECCEPS界面粘结性能韧性指数抗剪承载力

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普

    风电叶片新型拉挤夹芯梁帽弯曲性能试验

    赵东晖杨家琦孟鑫淼张东坡...
    5264-5274页
    查看更多>>摘要：采用玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)拉挤条板制造风电叶片夹芯梁帽可以克服传统纤维布铺设工艺中存在的褶皱、气泡等制造缺陷,提升材料模量和强度,减少纤维缝编工序和节约材料成本,是未来风电叶片梁帽发展的趋势之一.以GFRP双轴布为面层、GFRP拉挤条板和方格布为夹芯层的叶片主梁梁帽局部梁段作为研究对象.为研究面层厚度及剪跨比对新型拉挤夹芯梁帽承载能力和破坏模式的影响,开展四点弯曲试验.结果表明:随着面层厚度的增加,拉挤夹芯梁帽的破坏模式从无面层试件的拉挤条板拉裂破坏,发展为单层面层试件的面层拉裂或拉断破坏及多面层试件的下面层剥离破坏.合理设计面层和夹芯的比例,能够控制夹芯结构的破坏模式;拉挤夹芯梁帽的初始刚度随着面层厚度增加及剪跨比减小而增加;面层厚度的增加可以大幅提升结构的承载能力,延缓胶缝的开裂,减小破坏时的承载力损失,并在一定程度上改善结构的脆性行为.

    玻璃纤维增强复合材料风电叶片拉挤夹芯梁帽弯曲试验破坏模式

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据
    • 维普