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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

    双交联废弃瓦楞纸基气凝胶缓冲材料的制备与性能

    任子铭黎亮丽蒋向向岳士琪...
    1458-1469页
    查看更多>>摘要：以废弃瓦楞纸(WCP)为原料,明胶(G)和植酸(PA)为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备高吸能气凝胶.对明胶用量、植酸用量和反应温度对双交联改性废纸基气凝胶力学性能的影响进行了研究,并通过SEM、FTIR、XRD和TGA表征了明胶单一改性和明胶-植酸双交联改性前后气凝胶的结构与性能变化.结果表明:改性单体成功交联到废纸纤维上,双交联改性后的废纸基气凝胶呈现三维网状结构,相较于未改性和单一改性废纸基气凝胶具有较高的热稳定性、优异的隔热性能(0.045 W·m-1·K-1)和超强的吸能性(应变 70％时,单位体积吸收能为253.45 kJ/m3),吸能性分别为珍珠棉(EPE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的11.26和2.7倍.作为包装运输过程中的一种绿色缓冲材料,具有广阔的应用前景.

    废弃瓦楞纸复合气凝胶增强改性力学性能缓冲包装材料

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    单宁酸包裹的阿维菌素/介孔SiO2纳米载药系统的构建与性能

    徐鹏戴伟曹蓉石伟山...
    1470-1479页
    查看更多>>摘要：增加农药在靶标作物叶面的滞留时间对提高农药利用率和降低农药对环境的影响具有重要意义.本文以阿维菌素(Aba)为模型药物,以单宁酸(TA)包裹的介孔SiO2 纳米颗粒为载体材料构建纳米农药载药系统,在对纳米农药载药系统结构和形貌进行表征的基础上,通过模拟释放实验、植物叶面接触角和滞留量的比较及抗紫外光解实验深入研究纳米载药系统的释放性能和叶面粘附性能.研究发现,单宁酸包覆的阿维菌素/介孔SiO2 纳米载药系统(Aba/MSNs@TA)的载药量达到 23.50％,单宁酸的包覆明显提高了载药系统在绿萝、玉米和马尾松叶面上的润湿性,叶面滞留量相较于Aba/MSNs提高了 23.4％.Aba/MSNs@TA表现出明显的pH响应性释放性能,较低的pH值环境加速了Aba的释放速度.此外,单宁酸的包覆进一步提高了载药系统中药物的抗紫外光解性能.

    阿维菌素粘附性介孔SiO2刺激响应抗光降解单宁酸农药载药系统

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    17-4PH不锈钢表面仿生梯度硬度高强层组织与性能

    姚建洮高成李俊强刘晓刚...
    1480-1486页
    查看更多>>摘要：本文拟在 17-4PH不锈钢表面制备高硬度耐磨层,为缓解高硬度堆焊层与基体间的开裂问题,提出制备仿生梯度硬度表面堆焊结构.采用手工电弧焊在 17-4PH不锈钢表面制备仿生梯度硬度高强层,选用D322焊条和D707焊条分别做过渡层和高强层在 17-4PH不锈钢表面进行仿生梯度硬度高强层的制备,采用光学显微镜、维氏硬度计、X射线衍射仪、冲击试验机对高强层的微观组织、显微硬度等性能进行了表征.结果表明:在 17-4PH不锈钢表面所制备的仿生梯度硬度高强层组织均匀,界面冶金结合良好;仿生梯度硬度高强层组织主要为马氏体、奥氏体、WC及碳化物;仿生梯度硬度高强层相结构主要由Fe-Cr、WC、γ-Fe组成,平均硬度为HV0.5 726.5,较基板有明显的提高;17-4PH不锈钢表面仿生梯度硬度高强层平均冲击吸收功为12.90 J,其冲击吸收功降低的主要原因是由于各层之间的性能不同所导致.

    17-4PH不锈钢仿生结构梯度硬度高强层过渡层显微组织

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    不同加载速率下CFRP约束再生骨料混凝土重复轴压应力-应变关系

    李鹏达冼旭俊任昱浩周英武...
    1487-1504页
    查看更多>>摘要：为研究碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)约束再生骨料混凝土(RAC)在重复轴向压缩作用下的力学性能,对 72根CFRP约束RAC圆柱进行了不同加载速率下的单调及重复轴压试验,分析了加载速率、再生骨料(RA)替代率和CFRP层数对CFRP约束RAC的破坏模式、极限状态、重复应力-应变关系的影响.试验结果表明:CFRP约束对 100wt％RA替代率混凝土极限状态的增强效果最为显著,但其增强效果随着加载速率的增大而减小.相比于 3 mm/min的加载速率,2层CFRP约束 100wt％RA替代率混凝土在 18 mm/min的加载速率下,其极限强度增强比降低了 16.2％,极限应变增强比降低了 22.6％.此外,重复轴压荷载作用下,卸载刚度和再加载刚度均与RA替代率和加载速率呈负相关,但加载速率的提升会削弱RA替代率的影响.最后,通过对试验数据的回归分析,建立了考虑加载速率与RA替代率耦合作用的CFRP约束RAC重复轴压应力-应变模型,模型预测曲线与本文的试验曲线和现有文献收集的试验曲线匹配良好.

    纤维增强复合材料再生骨料混凝土加载速率重复轴压应力-应变

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    基于自适应双相场模型的纤维增强复合材料单层板断裂性能

    郭雯马玉娥Sundar Natarajan陈鹏程...
    1505-1515页
    查看更多>>摘要：相场法可以自动捕捉裂纹的萌生和演化,因此在模拟复合材料的复杂失效行为时具有明显优势.为区分纤维增强复合材料(Fiber-reinforced composites,FRC)中存在的不同断裂模式,采用双相场断裂模型来分别表征基体和纤维的损伤演化.同时采用相场变量作为误差指标,在各向异性的双相场模型中引入了基于四叉树分解的网格自适应细化策略.设计并开发了相应的Matlab程序,研究了单向及变刚度纤维增强复合材料单层板在拉伸位移载荷下的断裂行为.计算结果表明:采用基于自适应算法的各向异性双相场模型所得到的数值计算结果与试验结果吻合良好;自适应双相场模型能在保证较高计算精度的同时,配合序参量的演化准确地在裂纹路径上进行网格自动加密,简化网格前处理过程,减少网格数量,降低计算成本,提高计算效率.

    纤维增强复合材料双相场各向异性自适应有限元

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    基于孔变形的复合材料连接件疲劳性能分析

    刘学术王学尧
    1516-1527页
    查看更多>>摘要：在复合材料的实际应用中,以装配组件或紧固件失效作为复合材料螺栓连接失效的判定准具有极大的风险性.在分析复合材料疲劳损伤发展特点的基础上,本文提出了一种基于连接孔变形的螺接结构疲劳寿命预测方法,并以碳纤维复合材料双钉单剪及单钉双剪连接拉-拉疲劳性能实验数据对模型进行了验证.结果表明:连接孔的变形量能很好地反映连接结构疲劳损伤的发展过程,本文所提的疲劳寿命预测模型的最大误差不超过-3.62％,装配间隙的存在可导致连接件疲劳寿命下降高达64.8％.

    复合材料螺栓连接疲劳寿命孔变形装配间隙

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    3D机织预制体准纤维尺度建模方法

    朱琬清谢军波吴兰芳陈利...
    1528-1538页
    查看更多>>摘要：3D机织复合材料在航空航天领域有着广泛应用,作为复合材料的增强结构,纤维预制体的几何构造对复合材料的力学性能有着决定性影响.但预制体是一种柔性结构,在成型过程中容易发生显著的几何结构变异,包括纱线路径的变化和截面的挤压变形.实现预制体的精细化、高保真度建模是对复合材料进行性能预测和结构设计的重要前提.针对碳纤维 3D机织预制体的复杂纤维结构,基于虚拟纤维的概念提出了准纤维尺度建模方法,模拟了织造过程中纱线的运动和变形,实现了预制体的精确重构.利用Micro-CT技术表征了预制体样件的内部单胞结构,验证了模型的可靠性.

    3D机织预制体虚拟纤维机织复合材料Micro-CT技术纤维结构建模

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    基于单元级损伤指标的纤维增强复合材料层合板损伤识别方法

    石庆贺杨颖孙伟王昊...
    1539-1553页
    查看更多>>摘要：本文针对复合材料层合板结构提出了一种能够综合反映其承载能力缺失的单元级损伤指标-层合单元损伤指标,该指标既可以反映层合板面内外方向刚度的损伤情况,又具有参数数量较少、较易识别的优点.为保证所提损伤指标的合理性,本文利用数学和力学算子对单元级损伤指标与材料级损伤指标进行了等效,并比较了不同损伤指标在表征损伤程度之间的差异性.并提出了基于单元级损伤参数的复合材料结构损伤识别流程,即首先利用单元应变能差值指标对损伤单元进行筛选,然后利用优化方法对候选单元的损伤程度进行辨识.本文所提方法通过数值算例和一个试验进行了验证,分析了单元级损伤参数各个元素之间的相关性,并验证了基于单元级损伤参数的复合材料层合板结构损伤识别流程.本文的研究成果补充了现有复合材料结构健康监测理论.

    复合材料损伤识别单元级损伤参数层合板结构优化损伤定位

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    SiC/AZ91D复合材料中孔隙缺陷对裂纹萌生和扩展行为的影响

    李步炜尧军平陈国鑫李怡然...
    1554-1566页
    查看更多>>摘要：采用内聚力模型及有限元分析方法,在含真实形貌SiC颗粒增强AZ91D镁基复合材料中引入孔隙缺陷,分析不同孔隙率及孔隙形状在单轴拉伸过程中对SiC/AZ91D复合材料力学行为的影响.结果表明:孔隙长径比为 1时,孔隙率为 0％、0.5％、1.0％、1.5％的复合材料的抗拉强度分别为 351.214 MPa、339.452 MPa、325.735 MPa、306.791 MPa,抗拉强度随孔隙率的增加逐渐降低,复合材料中裂纹萌生和裂纹扩展时间均随孔隙率增加而提前.孔隙长径比越大,其尖端部位应力集中越严重,复合材料抗拉强度也越低.无孔隙缺陷的SiC/AZ91D复合材料裂纹萌生扩展机制是颗粒与基体交界处萌生微裂纹,微裂纹相互连接形成主裂纹绕开颗粒进行扩展致使材料断裂,含孔隙的SiC/AZ91D复合材料裂纹萌生扩展机制为微裂纹在孔隙周围萌生,与颗粒和基体交界处产生的微裂纹相互连接,汇集成主裂纹绕开颗粒扩展使材料断裂.

    SiC/AZ91D复合材料裂纹萌生裂纹扩展有限元分析孔隙率内聚力模型

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    针刺/缝合多尺度联锁复合材料Ⅱ型层间力学行为

    苏星兆陈小明郑宏伟吴凯杰...
    1567-1576页
    查看更多>>摘要：针刺/缝合多尺度联锁复合材料具有优异的层间性能,在航天热结构复合材料中得到越来越多的应用,然而,缝合工艺对于针刺复合材料双切口层间剪切(DNS)性能的影响还不清楚.以石英缎纹基布、石英斜纹半切布为原料,设计制备了 3种缝合矩阵、4种缝合纤维束的石英纤维增强树脂基针刺/缝合多尺度联锁复合材料,测试并分析了复合材料的DNS性能.采用Micro-CT对织物内部结构进行表征,同时通过扫描电镜(SEM)观察试样断口形貌,阐明层间增强机制.使用内聚力模型(Cohesive zone model,CZM)结合Abaqus软件进一步探究针刺/缝合多尺度联锁复合材料的DNS行为,预测材料的极限破坏强度.研究结果表明:缝合工艺的引入极大地改善了复合材料的层间性能,其DNS的破坏载荷最大可达到 32.73 MPa,相比针刺复合材料提升了 86.46％.针刺/缝合多尺度联锁复合材料DNS的主要破坏方式是基体开裂、纤维束的脆性断裂和拔出.同时,模拟结果和针刺/缝合多尺度联锁复合材料的DNS实验结果吻合较好,误差最大不超过8％,证明本文建立的内聚力模型能够有效预测针刺/缝合多尺度联锁复合材料的层间剪切性能.

    针刺缝合织物复合材料Ⅱ型层间力学性能内聚力模型

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