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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

    连续纤维增强聚合物基体复合材料多轴疲劳研究进展

    曹端兴杨洋陈新文祝赫...
    4654-4672页
    查看更多>>摘要：目前连续纤维增强聚合物基体复合材料在航空航天等领域具有广泛应用,其在使用过程中会处于复杂的多轴应力状态,且载荷形式大多为疲劳载荷,因而有必要对复合材料多轴疲劳问题进行研究.目前对于复合材料多轴疲劳的研究主要分为三方面:不同试样的多轴疲劳行为研究;多轴疲劳行为影响因素;多轴疲劳寿命预测方法.其中复合材料多轴疲劳试验研究可按试样形式分为管状试样、十字型试样以及板状试样多轴疲劳试验,以十字型和管状试样试验最为常见.讨论了多轴疲劳载荷下堆叠顺序、多轴度、载荷加载方式等因素对复合材料多轴疲劳强度的影响.对于复合材料双轴疲劳寿命预测方法,主要分为唯象模型与非经典模型,这与单轴疲劳寿命预测方法存在类似之处,但并未考虑双轴疲劳载荷下的损伤演化以及控制最终失效的损伤机制.本文概述了纤维增强复合材料的多轴疲劳研究进展,对多轴疲劳的3个方面进行了详细介绍,通过对现有研究结果的总结与分析,提出了复合材料多轴疲劳后续研究的展望.

    纤维增强复合材料多轴疲劳多轴应力比疲劳行为疲劳寿命模型

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    复合材料壁板后屈曲设计与分析技术研究进展

    陈向明李新祥柴亚南陈普会...
    4673-4700页
    查看更多>>摘要：复合材料的大规模应用是航空飞行器机体加筋壁板结构减重的主要手段,但因过于保守的设计准则使得结构减重效果并不理想.薄壁加筋壁板结构通常具有很长的后屈曲承载历程,但因缺乏后屈曲设计与评估的有效分析方法,目前飞机复合材料加筋壁板几乎都不允许蒙皮在限制载荷以下屈曲,无法充分发挥复合材料的减重特性.本文回顾了复合材料加筋壁板稳定性设计的发展历程,阐述了开展后屈曲设计分析的必要性;围绕工程分析技术与数值分析技术两个方面,详细综述了壁板结构屈曲与后屈曲性能分析与设计方法的研究进展;探讨了影响复合材料壁板屈曲与后屈曲性能的主要因素,并论述了屈曲疲劳、损伤/缺陷、湿热环境等对结构性能的影响;最后总结了复合材料加筋壁板后屈曲设计与分析技术总体现状,展望了未来技术发展趋势.

    复合材料加筋壁板屈曲后屈曲工程分析数值分析

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    Tufting复合材料预制体成形及数值仿真研究进展

    申皓玛日耶姆·阿卜力米提李志辉祁欣...
    4701-4719页
    查看更多>>摘要：三维复合材料因其优异的抗分层能力,在航空航天等领域具有巨大的应用价值,近年来受到了国内外研究者的广泛关注.然而,传统三维复合材料制造周期长,工艺复杂度高,曲面成形难度大,已成为制约三维复合材料构件应用推广的关键难题之一.Tufting缝合(亦称"簇绒缝合")是一种工艺简单的单边缝合技术,其缝合线非互锁的结构特征使Tufting缝合后的三维预制体在曲面上无缺陷成形变为可能.本文首先对Tufting缝合工艺的发展历程和Tufting缝合复合材料的结构特征进行了概述,其次梳理了现有关于Tufting缝合预制体曲面模压成形方面的研究,重点从成形性能分析、成形缺陷定义和数字化表征手段3个方面,指出了目前研究所取得的进步和尚缺少的不足,并对Tufting缝合预制体曲面模压成形的数值模拟方法进行了总结,点明了 Tufting缝合预制体成形模型的特殊性,最后展望了 Tufting缝合技术在复合材料预制体成形领域未来的发展方向.

    Tufting缝合/簇绒缝合三维预制体复合材料成形数值仿真曲面

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    燃气舵流动性能及其材料烧蚀剥蚀行为研究进展

    程经理桂业伟曾磊刘骁...
    4720-4739页
    查看更多>>摘要：燃气舵因能够快速响应、完成大幅度姿态角转动而被广泛地研究与应用,但燃气舵表面烧蚀剥蚀问题严重制约了其发展.本文讨论了燃气舵相关代表性工作研究进展,包括燃气舵流动性能问题、金属材料和复合材料燃气舵结构表面热化学烧蚀及机械剥蚀问题.此外,针对轻质化复合材料燃气舵是未来发展的必然趋势,就其面临的复杂环境下的烧蚀剥蚀问题,还讨论了其他相关复合材料结构烧蚀剥蚀代表性工作,以供借鉴.据此,最后提出了复合材料燃气舵未来的发展重点,以期为复合材料燃气舵在国内的研究、应用及发展提供参考.

    燃气舵气动传热特性复合材料烧蚀剥蚀高焓颗粒

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    基于多孔碳纳米管-羰基铁粉/硅橡胶复合材料的柔性压容传感器

    袁霖黄承毅黄培李元庆...
    4740-4751页
    查看更多>>摘要：柔性压容传感器由于其结构简单、响应速度快、灵敏度高、成本低等优点,在健康监测、机器人、可穿戴设备等领域有非常广泛的应用需求.然而,传统的柔性压容传感器难以兼顾有效应力检测下限和有效应力检测上限,这限制了其在更宽领域范围的应用.本文以糖颗粒(Sugarparticles,SPs)为造孔剂,羰基铁粉(Carbonyl iron particles,CIPs)为磁响应填料,碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)为导电填料,通过与硅橡胶复合制得柔性多孔CNT-CIP/硅橡胶复合材料,并以此为介电层材料制备得到柔性压容传感器,其在0～5 Hz频率范围内的有效应力检测范围为0.07～180 kPa,优于大部分文献报道的柔性压容传感器.由于具有宽的有效应力测试范围,长周期服役稳定性和快速响应,该传感器可用于监测人体呼吸、手臂运动、机械臂运动和语音识别等方面,在健康监测、可穿戴电子设备及智能机器人等领域具有很好的应用前景.

    介电复合材料多孔结构磁流变效应柔性传感器压容效应

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    基于芯条胶粘弹性本构的芳纶纸蜂窝拉伸孔格形态研究

    夏思禹李岩付昆昆李朝蓬...
    4752-4764页
    查看更多>>摘要：拉伸工艺是影响芳纶纸蜂窝孔格形态最关键的工序之一.本文基于纳米压痕法确定了芯条胶粘弹性力学本构关系,建立了芳纶纸蜂窝双边拉仲工艺有限元模型.通过蜂窝拉伸-保载实验验证了该模型的有效性.研究发现,芯条胶的应力松弛行为导致了蜂窝两端孔格内切圆直径增大,使蜂窝中部孔格内切圆直径减小.同时,在保载过程中纸-胶粘接处孔格粘结圆角半径减小导致蜂窝孔格内角减小.最后,基于该有限元模型探索了涂胶工艺参数对拉伸后蜂窝孔格尺寸的影响规律.研究表明,涂胶宽度和涂胶厚度的增加会导致蜂窝孔格内切圆直径的减小,而蜂窝孔格内角仅受涂胶宽度的影响,随涂胶宽度的增加而增大.

    芳纶纸蜂窝芯条胶粘弹性蜂窝孔格形态有限元模型

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    基于人工神经网络的固体推进剂细观损伤与宏观刚度映射关系

    张滔韬杨玉新张二晗校金友...
    4765-4777页
    查看更多>>摘要：作为一种高夹杂比颗粒增强聚合物基复合材料,固体推进剂的宏观力学性能主要由其细观结构决定.外加载荷下,初始缺陷或细观颗粒团聚均可诱发局部应力集中,导致颗粒-基体细观界面脱粘,材料宏观力学性能劣化.如何构建细观损伤与宏观性能间的映射关系,已成为推进剂细观实验结果合理运用、固体火箭发动机结构灾变准确预报的关键.为此,本文发展了基于连续介质力学框架的人工神经网络,以变形梯度的不变量为输入、自由能为输出,遴选现有自由能函数和损伤增长函数形式为神经网络设计激活函数,使神经网络先验地满足变形连续性、坐标不变性、热力学一致性等要求.基于上述物理相容性,神经网络能在稀疏训练数据条件下快速收敛,还能够自下而上地实现损伤状态的遗传映射.最后,采用有限元分析获取的数据集,验证了该网络模型对不同预损伤下的推进剂在单轴拉伸、等双轴拉伸、纯剪切3种加载条件下的宏观刚度预报能力.

    固体推进剂力学本构关系人工神经网络细观损伤细-宏观映射

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    考虑温度效应的复合材料紧固结构面外拉脱性能和失效机制

    刘鸿森黄凯黄金钊韩晓剑...
    4778-4790页
    查看更多>>摘要：高低温交变是航空航天领域复合材料紧固件的典型服役环境,而紧固件的力学性能与服役环境温度密切相关.为了研究温度环境对不同紧固件拉脱力学性能的影响,设计了一种适用于高低温环境的新型拉脱试验夹具,并开展了碳纤维增强双马来酰亚胺树脂复合材料面外拉脱试验.通过声发射(AE)技术、光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)对拉脱失效机制进行多维度表征,揭示了服役温度对两种典型复合材料紧固件面外拉脱失效机制的影响规律.研究表明,随着温度升高,凸头紧固件的拉脱强度会逐步降低,而沉头紧固件的拉脱强度先升高后降低.温度会影响紧固件拉脱过程中的损伤模式,并在高温环境下观测到基体失效呈现"河流"模式,证实了高温环境中层间裂纹扩展过程存在基体塑性变形,这为沉头紧固件拉脱强度随温度上升的现象提供了合理的解释.

    新型试验夹具斜纹织物层合板拉脱失效失效分析声发射

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    面向飞机蒙皮的碳纤维预浸料吸波承载一体化层合结构设计

    纪正江董佳晨梁良程琳豪...
    4791-4801页
    查看更多>>摘要：针对现有飞机复合材料蒙皮设计难以兼顾承载性能和吸波性能的问题,凭借碳纤维预浸料独特的力电特性,基于阻抗渐变原理设计了具有优异吸波性能的梯度碳纤维阵列,赋予结构吸波性能;利用碳纤维底板优异的承载性能,进行力学性能的增强设计.通过玻璃纤维层合结构(Glass fiber laminated structure,GFLS)电磁和承载性能的双增强设计,构造了吸波/承载一体化层合结构(Integrated laminated structure,ILS).电磁仿真和试验结果表明:结构实现了薄厚度下(＜5 mm)宽频段(5～18 GHz)、大角度(0°～70°)、高强度(平均吸收率＞94％)的吸波效果.通过吸波机制研究发现了结构的谐振频率与碳纤维宽度成反比,碳纤维宽度逐层渐变的设计使结构在较宽频段范围内产生多个相近的强吸收频点,从而实现了宽频高强吸波.弯曲性能试验结果表明,一体化层合结构的比弯曲强度和比刚度相较同尺寸的玻璃纤维层合结构分别提升了86.8％和76.3％.本文通过在玻璃纤维预浸料铺层中引入碳纤维预浸料并进行结构构型设计,可实现结构吸波性能和承载性能的大幅增强,为飞机蒙皮的轻质隐身承载一体化设计提供了一种新的解决方案.

    碳纤维预浸料层合结构一体化设计阻抗渐变原理宽频吸波

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    超轻质石英/酚醛复合材料烧蚀行为与多物理场数值模拟

    闫晓杰金翔宇黄鹤范召林...
    4802-4816页
    查看更多>>摘要：基于超轻质石英/酚醛复合材料的烧蚀防热机制,建立了包含二氧化硅相变的复合材料烧蚀多物理场模型,预测了超轻质石英/酚醛复合材料的表背面温度、热解度、不同层厚度及孔隙压力分布.数值模拟通过计算获得了表面二氧化硅液态层厚度变化规律,模型预测的温度结果与烧蚀实验中测量结果吻合.根据各项传热模式的热流分析结果可见,对防/隔热机制影响最主要的是热辐射、热阻塞和二氧化硅气化.针对超轻质石英/酚醛复合材料的典型服役工况,采用0.5～2.5MW/m2之间热流密度作为环境输入参数,研究了不同热流密度条件下超轻质石英/酚醛复合材料的烧蚀行为,结果表明:超轻质石英/酚醛复合材料表面烧蚀后退量随热流密度的增加而增加;热流密度小于1.5MW/m2时表面液态层厚度随热流密度的增加而增加,热流密度大于1.5MW/m2时表面液态层厚度基本保持不变.该模型为深入研究超轻质石英/酚醛复合材料的烧蚀机制提供一定的指导.

    超轻质石英/酚醛复合材料高温烧蚀试验多物理场有限元法二氧化硅相变

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