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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

    纳米铁-氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的制备及其力学性能

    曾春芽单慧媚赵超然刘允全...
    1739-1747页
    查看更多>>摘要:纳米铁和氧化石墨烯(GO)修饰壳聚糖(CS)复合材料对水体中重金属的优越吸附性能,在环保领域具有良好的应用前景.然而,不同含量纳米铁和/或GO修饰CS对复合材料力学性能的影响成果却十分有限.因此,以CS为聚合物基体、GO和FeCl3·6H2O为纳米填充物,采用溶液混合蒸发法制备了不同配比的纳米铁-氧化石墨烯/壳聚糖(Fe-GO/CS)复合材料.通过FTIR、XRD、SEM、TGA和力学性能测试,研究了复合材料的结构、热稳定性和力学性能.研究结果表明,纳米铁和GO在CS基体中分散性良好,具有较强的分子相互作用力,未发生团聚及形成无定型结构的铁复合物.适量的纳米铁和GO能增强CS与填料之间的氢键作用,进而提高Fe-GO/CS复合材料的热稳定性及力学性能.力学性能测试结果显示,加入1wt%纳米铁时,对比纯CS,Fe-GO/CS复合材料的拉伸强度由27.5 MPa提高到65.4 MPa、弹性模量由925.8 MPa提高到2141.4 MPa,分别提高58%和57%,但过量的纳米铁导致复合材料的拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率及热稳定性降低.TG分析表明,1wt%纳米铁修饰利于提高Fe-GO/CS复合膜的热稳定性.

    氧化石墨烯壳聚糖纳米铁复合材料力学性能力学机制

    层状复合结构抗侵彻性能试验与数值模拟

    邹有纯熊超殷军辉崔凯波...
    1748-1760页
    查看更多>>摘要:为研究3层及以上层状复合结构和金属丝缠绕材料(Entangled metallic wire material,EMWM)夹芯复合结构的抗侵彻性能,本文设计了4种复合结构:碳化硅陶瓷/超高分子量聚乙烯/钛合金(SiC/UHMWPE/TC4)、SiC/TC4/UHMWPE、SiC/UHMWPE/EMWM/TC4和SiC/TC4/EMWM/UHMWPE.采用霍普金森压杆试验,研究了复合结构的动态力学行为.基于侵彻试验和数值模拟分析了复合结构的抗侵彻机制、防护性能和能量特性.最后,探索了约束效应对EMWM复合结构抗侵彻性能的影响.结果表明,本文设计的4种复合结构在减轻质量和减小厚度方面具有优势;EMWM在复合结构中能够延迟,阻碍应力波的透射,有助于减小复合结构的损伤;对EMWM施加约束可显著提高EMWM复合结构的抗侵彻性能.

    复合防护结构装甲侵彻弹道测试有限元模拟

    TiC纳米线/Mo-Al2O3金属陶瓷的制备与电学性能

    张昊张雪萍黄宗玥陈甜甜...
    1761-1770页
    查看更多>>摘要:Mo-Al2O3金属陶瓷具有热震稳定性好、耐高温、低电阻等优点,已经作为特高压(UHVDC)运输过程中的核心部件.但由于电阻率可控性差、渗流阈值较高及机械强度低等缺点,严重制约了其在特高压运输中的广泛应用.采用碳化钛纳米线(TiCNW),制备了具有桥连结构的TiCNW/Mo-Al2O3陶瓷复合材料.研究了TiCNW、Mo与Al2O3之间构建的桥连结构,对金属陶瓷的电学性能和力学性能的影响规律,实现了陶瓷电阻率稳定的基础上的渗流阈值降低.当TiCNW含量为13wt%时,Mo-Al2O3金属陶瓷的渗滤阈值降低到10wt%,当TiCNW和Mo含量分别为8wt%和30wt%时,金属陶瓷弯曲强度和硬度可分别达到95 MPa和1283 kg/mm2,并观察到金属陶瓷桥联结构.研究结果对于制备高性能Mo-Al2O3金属陶瓷具有重要意义.

    TiC纳米线陶瓷渗流阈值桥连结构

    碳化硅泡沫陶瓷/铝双连续相复合材料结构特征及增强机制

    曹小明金鹏徐奕辰刘强...
    1771-1777页
    查看更多>>摘要:为了研究碳化硅泡沫陶瓷(SiCf)在铝基复合材料中的增强机制,采用高分子热解结合反应烧结的方法制备出具有三维连通网络结构特征的SiCf,利用挤压铸造的方法将熔融铝合金压注到泡沫陶瓷网孔中,获得了SiCf/铝双连续相复合材料并开展了复合材料高温膨胀系数(CTE)和压缩性能实验.实验结果表明:SiCf利用三维连通网络结构对基体铝合金具有整体增强机制,随温度升高也能保持良好的增强效果;对网孔中的碳化硅陶瓷颗粒(SiCp)及铝合金具有约束机制.SiCf和网孔中的SiCp协同作用可以有效降低复合材料的热膨胀系数,提高复合材料的高温抗压强度.在500℃时,最高抗压强度可以达到313.61 MPa、热膨胀系数为7.653×10?6℃?1.

    碳化硅泡沫陶瓷铝基复合材料高温压缩性能整体增强机制约束机制

    嵌锁式碳纤维/树脂基复合材料方形蜂窝夹芯结构的力学性能及损伤失效

    王志鹏李剑峰李海波韦冰峰...
    1778-1789页
    查看更多>>摘要:设计并采用嵌锁组装工艺制备了碳纤维/树脂基复合材料方形蜂窝夹芯结构,开展了面外平压性能和三点弯曲性能试验研究,获得了夹芯结构在平压载荷作用下的破坏模式,分析了其损伤失效机制及吸能特性,讨论了在三点弯曲载荷作用下面板质量非对称性和槽口方向对夹芯梁的破坏模式及承载能力的影响.研究结果表明嵌锁式碳纤维/树脂基复合材料方形蜂窝夹芯结构在准静态压缩载荷下表现为从槽口附近纤维断裂到开槽侧肋板失稳断裂,再到未开槽侧肋板断裂和压溃的渐进式损伤破坏模式;压缩应力-应变曲线出现明显的二次应力平台,体现出夹芯结构优异的吸能特性;配置较厚的上面板及芯材长肋板槽口向上时,结构的承载能力和初始失效载荷更高.

    碳纤维/树脂基复合材料方形蜂窝嵌锁组装工艺夹芯结构平压三点弯曲

    复合材料吸能圆管在半圆凹槽触发机制下的斜向压溃失效行为

    邓亚斌任毅如蒋宏勇
    1790-1797页
    查看更多>>摘要:有效的触发机制能诱导并改善复合材料吸能结构的轴向渐进压溃行为,但仍无法解决汽车吸能结构在斜向冲击载荷下的失稳问题.为了提出新的设计来改善失稳行为,对复合材料吸能圆管在半圆凹槽触发机制下的斜向压溃行为和失效机制进行研究.建立引入半圆凹槽触发机制的圆管有限元模型,采用界面和层内非线性损伤演化模型来模拟其真实的压溃失效模式.通过对比模拟和实验对应的轴向压溃载荷、吸能和失效模式来验证圆管的准静态压溃模型.进而,预测斜向压溃角度(10°~50°)对圆管在半圆凹槽触发机制下压溃行为的影响,并详细揭示其轴向和斜向压溃失效机制及其区别.结果表明,压溃载荷、吸能及失效面积随角度增大而明显减小,不稳定的压溃过程使材料失效耗能不充分.圆管在轴向压溃下表现为渐进破坏,而在斜向压溃下以"渐进破坏"向"失稳破坏"过渡为特征,导致斜向压溃载荷与吸能曲线均存在一个过渡.本研究加深了对圆管在外部触发机制下斜向压溃失效机制的理解,为改善斜向压溃失稳行为提供了一定的设计依据.

    复合材料吸能触发机制渐进失效耐撞性

    压边力对非平衡平纹机织物预制体成型作用规律

    孔令国王继辉陈宏达倪爱清...
    1798-1812页
    查看更多>>摘要:为研究压边力对非平衡玻璃纤维平纹机织物预制体铺覆成型的作用规律,针对非平衡平纹机织物在成型过程中的大变形特征,基于非正交材料本构,建立织物面内材料变形本构模型;同时考虑面外弯曲刚度,结合壳单元,建立织物的膜(面内变形)-壳(面外变形)双层模型;利用商业有限元软件ABAQUS,结合实验方法,研究织物在不同压边力条件下的成型规律.结果表明,实验组中预制体的纤维剪切角随压边力的增加而增大;摩擦系数设置对有限元模型的模拟结果有重要影响,随着摩擦系数增大,预制体的纤维剪切角随之增大,摩擦系数为0.20时的模拟结果与实验结果最接近;考虑织物弯曲刚度的膜-壳双层单元模型的模拟结果与实验结果基本一致,而单层膜单元模型的模拟结果精度相对较低.

    平纹机织物铺覆成型预制体数值模拟剪切角压边力

    一种刚度可调控的负泊松比管状结构

    孙龙任鑫张毅陶智...
    1813-1823页
    查看更多>>摘要:负泊松比材料具有优良的抗压痕性、抗剪切性、曲面同向性、断裂韧性和能量吸收性等特点,受到了国内外学者的广泛关注.负泊松比管状结构作为一个新兴的研究热点,在工程和医疗领域都有着广泛的应用前景.然而,在拉伸与压缩下同时具有负泊松比效应的管状结构仍鲜有报道.由于内部周期性孔洞的存在,大多数负泊松比材料和结构具有较低的比刚度.因此,本文提出了一种新型刚度可调控的负泊松比管状结构,并对不同旋转方式、密实点提前程度、变形区域高度h等参数进行了有限元分析与试验研究.研究结果表明:变刚度圆管的刚度大小可通过密实点比例因子进行调控,同时可以调整h值的大小来减小设计值与真实值之间的误差.新研制的负泊松比管状结构不仅大幅提升了负泊松比管状结构的刚度,且同时维持了理想的负泊松比效应.本文所研发的负泊松比管状结构在防护工程中具有较好的应用前景,且为负泊松比结构的设计提供了新思路.

    负泊松比负泊松比材料管状结构变刚度胞元优化准静态压缩

    一种灌封结构用环氧树脂的固化行为表征和模拟

    丁安心俞星辰杨鹏康峻铭...
    1824-1833页
    查看更多>>摘要:以中高温固化的E39D环氧树脂为研究对象,基于顺序耦合热传导-固化和应力位移模块的数值仿真方法,选择合适的实验方法测试环氧树脂的固化性能,引入相关假设,推导与热传导-固化和应力位移模块相关的树脂固化性能参数和模型;然后,建立典型E39D树脂灌封结构的数值模型,模拟结构内部观测点在固化过程中的温度和应力演变,并基于FBG监测技术,与实验测试所得的观察点温度和应变进行对比;结果显示两者温度误差最大值为8.2%,应变的最大误差为17.3%,验证了固化性能参数测试方法和引入假设的合理性.

    环氧树脂固化模拟灌封结构残余应力光纤布拉格光栅

    形状记忆合金在复合材料损伤修复中的应用

    刘兵飞刘亚冬张亚楠
    1834-1846页
    查看更多>>摘要:复合材料的内部裂纹会使其性能下降甚至失效,为了解决这一问题,本文选择将形状记忆合金(SMA)应用在复合材料中用以实现损伤修复.将SMA埋入复合材料试件中,通过对SMA回复应力、复合材料损伤应变与温度之间的关系进行讨论,建立不同条件下复合材料的损伤修复理论模型.基于该模型讨论了不同初始条件下SMA材料的损伤修复行为.研究结果表明:SMA的回复应力在未发生奥氏体相变时减小,发生奥氏体相变时增大.SMA应力诱发马氏体体积分数越大,升温引起的最大回复应力越大.升温过程中的奥氏体相变可使复合材料的损伤应变减小,进而修复损伤.该研究可为SMA在复合材料损伤修复的工程应用提供理论指导.

    形状记忆合金复合材料损伤修复回复力相变应用