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

    曲面碳/碳蜂窝制备及其均布载荷下的力学性能

    武豪李玮洁张中伟刘愚...
    4932-4941页
    查看更多>>摘要：精密仪器对承载平台结构的要求不断提高,蜂窝结构由于其轻质和超高稳定性的特点而受到广泛关注.为了满足异形复合材料承载平台的需求,本文采用热压成型和树脂浸渍碳化-化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)相结合的工艺制备了不同规格曲面碳/碳蜂窝结构试样,而后根据曲面蜂窝的结构特点和服役环境,设计了均布载荷的测试方法对不同试样进行压缩试验,分析了蜂窝厚度、铺层角度、曲率半径等因素对曲面蜂窝力学性能的影响规律.结果表明:当蜂窝的径向厚度增大时,蜂窝壁屈曲程度增大,蜂窝双层壁处所受载荷增大,胶粘面开裂倾向更加显著;当蜂窝纤维取向由0°至45°转变蜂窝壁皱曲转变方式为不皱曲-韧性皱曲-塑性皱曲;当曲面蜂窝的曲率半径减小时,其破坏模式逐渐由双层壁脱粘开裂向蜂窝壁的屈曲断裂转变.本文制备的曲面碳/碳蜂窝压缩强度达到1.48MPa,具备良好的力学性能,可以满足日益复杂化的航天结构承载需求.

    碳/碳复合材料曲面蜂窝均布载荷破坏模式轻量化结构

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

    基于复合材料Ⅰ型分层损伤机制的解耦内聚力方法

    张旭东段青枫曹东风陈翀一...
    4942-4955页
    查看更多>>摘要：分层损伤是航空航天复合材料结构分层的主要损伤模式之一.Ⅰ型分层具有起始断裂韧性值低,损伤模式复杂的特征,深入分析裂纹尖端损伤区多种损伤机制之间的相互关系及纤维桥接损伤演化过程,对研究Ⅰ型分层损伤起关键作用.本文针对性采用3种不同层间铺层(0//0、0//45、0//90)设计T700级碳纤维/环氧复合材料层合板并开展Ⅰ型分层测试.通过观测分层起始及损伤演化过程,总结标准双悬臂梁(DCB)试验结果载荷位移曲线及R曲线规律,并根据试样断口形貌、SEM等多种表征方法分析,揭示了裂纹尖端的损伤机制.在此基础上提出了一种分层损伤机制解耦的新方法.该方法基于3个双线性内聚力本构叠加,通过建立内聚力单元模型来解耦不同损伤尺度的分层损伤机制,独立表征了不同损伤机制在分层扩展过程中所作的贡献.仿真模拟所需参数均可从试验获得,计算得到的仿真结果与试验结果具有良好的一致性.

    复合材料层合板分层纤维桥接损伤机制DCB内聚力模型

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

    新型星-菱形负泊松比蜂窝结构的动态力学特性

    李娜刘述尊张新春张英杰...
    4956-4967页
    查看更多>>摘要：为进一步提高蜂窝结构的抗冲击性能和能量吸收能力,通过周期性阵列传统星形胞元和星-菱形胞元,本文构建了内凹星形蜂窝结构(Reentrant star-shaped honeycomb structures,RSH)和新型的面内增强星-菱形蜂窝结构(Enhanced star-rhombic honeycomb structures,ESH).通过实验和有限元模拟,系统地研究了ESH在不同加载方向的面内力学响应和吸能特性.与RSH相比,准静态压缩下ESH的负泊松比特性减弱,但吸能能力显著提高.此外,结合微拓扑胞元的变形特征,揭示了低速冲击时ESH-y的应力-应变响应呈现双平台特征的变形机制,并讨论了结构参数α、t和b对平台应力的影响规律.基于高速冲击下ESH的周期性逐层坍塌变形特征和动量定理,给出了不同加载方向高速平台应力的理论解,理论结果与有限元结果吻合较好.该研究可为创新设计具有更优力学性能的新型负泊松比结构提供参考.

    星-菱形负泊松比结构平台应力面内增强冲击响应能量吸收

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

    虑及温度影响的CFRTP正交切削仿真与实验研究

    魏钢王福吉贾振元鞠鹏程...
    4968-4980页
    查看更多>>摘要：碳纤维增强热塑性树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced thermoplastic polymer,CFRTP)是高端装备减重增效的优选材料.而CFRTP是一种典型的难加工材料,加工中损伤频发.本文对切削CFRTP时的材料去除及损伤形成过程进行了仿真与实验研究.CFRTP切削时易产生塑性变形,且材料性能受温度影响较大.本文建立CFRTP三维正交切削细观仿真模型,并引入J-C模型表征树脂在不同温度下的弹塑性变形.分析了温度及纤维方向角对CFRTP切削去除过程的影响.结果表明,常温下切削,0°及45°纤维方向角时,已加工面较平整,加工质量较好;90°及135°纤维方向角时,纤维弯曲程度明显增大,已加工面有裂纹产生,加工质量较差.高温下切削,0°纤维方向角时,已加工面出现未去除材料;45°纤维方向角时,已加工面出现裂纹,部分纤维未被切断;90°及135°纤维方向角时,已加工面出现更大开裂,工件出现明显的沿厚度方向上的面外变形,发生面外变形的材料难以被有效去除.

    CFRTP温度正交切削加工损伤仿真

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

    CF/PEEK热塑性复合材料结晶行为表征及分析

    孙小巍李文静刘凯刘振东...
    4981-4992页
    查看更多>>摘要：为了深入了解热塑性复合材料在非等温热成型工艺下的晶体结构和组织演变规律,优化成型工艺参数并提高热塑性复合材料结构成型质量及其热学、力学性能,本文研究了碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)热塑性复合材料在不同降温速率下的结晶行为.开展了不同冷却速率下CF/PEEK复合材料的DSC测试实验.基于Avrami方程、Ozawa方程和Mo方程描述了 CF/PEEK复合材料的非等温结晶行为,计算了非等温结晶活化能并建立了结晶度演化动力学模型.此外,本文还使用光纤布拉格光栅(FBG)对CF/PEEK复合材料融凝过程进行了原位检测,结合结晶度演化模型分析了聚合物基体融凝过程中的应变变化机制.结果表明,CF/PEEK复合材料结晶度随冷却速率的增大而减小,对应的结晶时间也同样减少.经验证,本文建立的结晶度演化动力学模型能够有效分析任意冷却速率下CF/PEEK复合材料的结晶度演化过程,可以结合FBG应变检测分析CF/PEEK热塑性复合材料融凝过程中基体相变对特征应变的影响.

    CF/PEEK复合材料非等温结晶行为结晶动力学光纤光栅传感技术原位检测

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

    某T1000级碳纤维缠绕复合材料壳体承压特性

    金书明李德华杨明林天一...
    4993-5003页
    查看更多>>摘要：为探究T1000级高压强复合材料壳体承压力学特性,本文开展了国产T1000级碳纤维复合材料宏观力学性能横向对比测试,并以此为基础完成复合壳体材料选型,根据工艺铺层信息,结合3次样条厚度预测方法及非测地线缠绕角计算方法,实现壳体的高保真有限元建模,并基于渐进损伤分析方法,对复合壳体封头应力应变响应、复合壳体损伤演化过程、失效模式及爆破压强进行预示,最终通过液压强度试验验证了计算模型的准确性.结果表明:国产T1000碳纤维性能与东丽T1000G相当,且拓展CCF1000S综合性能表现最佳;封头段由壳体与金属接头段刚度不连续引起的变形不协调使该区域受弯曲、拉剪耦合作用,进而导致封头肩部应力水平明显高于两侧;基于三维Hashin损伤准则的渐进损伤模型能有效地描述壳体损伤与失效过程,更能准确地预测壳体爆破压强及破坏位置.

    T1000碳纤维纤维缠绕复合材料壳体静力分析渐进损伤分析

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

    CFRP-钢胶接结构内部损伤的增强型电磁感应热成像检测

    张玉彬陈丽娜刘鹏谦赵擎...
    5004-5015页
    查看更多>>摘要：碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)通过胶接方式广泛应用于钢结构加固,因此对于加固后形成的CFRP-钢胶接结构进行检测以确保其结构完整性和安全性变得至关重要.然而,CFRP、环氧树脂和钢各自具有不同的物理性质,给准确检测此类特殊混合结构的内部损伤带来了挑战.为解决这一问题,本研究提出了一种增强型电磁感应热成像检测方法,以增强CFRP-钢胶接结构内部损伤的检测.该方法首先利用常规电磁感应热成像系统获得被检物体表面的温度数据,然后对表面温度数据进行预处理.接着,采用设计的卷积自编码器(Convolutional autoencoder,CAE)模型从预处理后的表面温度数据中提取像素级深度热特征,最后利用提取的深度热特征生成增强的检测结果,从而提高损伤的可见性.对含有脱粘、分层和裂纹的CFRP-钢胶接结构试件进行的实验结果表明,增强型电磁感应热成像能够有效提高内部损伤的可见性,这有助于准确评估CFRP-钢胶接结构的质量,从而提高此类结构的安全性.

    CFRP-钢胶接结构增强型电磁感应热成像卷积自编码器特征提取无损检测

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

    金属面复合材料波纹夹层结构多次冲击性能及其剩余强度

    夏鑫孔祥韶郑成朱子涵...
    5016-5031页
    查看更多>>摘要：金属面复合材料波纹夹层结构结合了金属耐冲击和复合材料高比强度/比刚度的优点,是一种优异的新型结构形式,在服役过程中夹层结构会遭受多次冲击工况,而其多次冲击损伤模式及损伤后剩余强度规律目前尚未明确.为此通过多次冲击试验和CT无损扫描分析方法,对其在低速冲击动力学响应、内部失效模式、载荷-位移特性以及能量吸收特征进行了深入研究,并在此基础上,通过对冲击后的试件开展平面压缩试验,对多次冲击后的剩余压缩强度及失效模式进行了分析.结果表明:首次冲击造成了大部分的伤害,随着冲击次数的提高将导致夹层结构的吸能性降低,抗冲击性下降.多次冲击中,夹层结构的损伤模式以芯材的基体开裂、分层和纤维断裂为主,大能量的多次冲击总是造成更大的损伤.此外,随着冲击次数的增多,损伤累积接近饱和,剩余压缩强度趋近阈值.

    金属面复合材料夹层结构多次冲击冲击损伤剩余强度

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

    聚四氟乙烯滤料高温裂解和动态力学性能

    刘宇升王洪单伟哲
    5032-5038页
    查看更多>>摘要：随着袋式除尘技术的广泛应用,滤袋失效和回收利用等问题愈发引人关注.为了解聚四氟乙烯(PTFE)滤料是否会在使用时产生失效问题和焚烧处理时产生有害气体成分,本文分别采用动态力学分析-固体分析仪和热重-红外-气相色谱质谱联用仪,探究PTFE滤料在高温裂解的气体成分,以及在模拟使用温度下的动态力学性能和蠕变性能,为PTFE滤料的合理使用和后处理提供科学依据.结果表明:PTFE在空气氛围中裂解会产生碳酰氟、四氟乙烯、六氟丙烯等有害气体.与PTFE基布增强和芳纶基布增强芳纶针刺滤料相比,随着温度升高,PTFE基布增强PTFE针刺滤料的拉伸强力显著降低,而芳纶基布增强芳纶针刺滤料则无明显变化.在蠕变性能方面,PTFE滤料抗蠕变性能差,PTFE基布增强芳纶针刺滤料在低应力水平下有良好的抗蠕变性能,而芳纶基布增强芳纶针刺滤料则在高低应力水平下皆有较好的抗蠕变性能.

    聚四氟乙烯热裂解蠕变芳纶滤料

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

    孔隙对碳纤维/环氧树脂复合材料剪切性能和破坏模式的影响

    史俊伟杨柳王文贵荀国立...
    5039-5052页
    查看更多>>摘要：孔隙对碳纤维/环氧树脂复合材料剪切性能的影响十分显著.本文采用吸湿饱和和固化压力阶梯下降的方法在复合材料层压板中模拟制备出不同含量的孔隙缺陷,通过短梁剪切强度测试试验,建立不同孔隙率对短梁剪切强度的影响曲线,结合金相观察和超声成像分析了不同孔隙率下损伤分布与破坏模式.研究结果表明:当孔隙率小于1.0％时,短梁剪切强度保留率约为88.4％～90.8％;当孔隙率增加至1.0％～1.5％时,短梁剪切强度保留率约为74.9％～80.6％;当孔隙率增加至1.5％～2.0％时,短梁剪切强度保留率约为66.3％～71.9％;当孔隙率增加至2.0％～3.0％时,短梁剪切强度急剧下降,短梁剪切强度保留率降至50％以下.短梁剪切破坏模式对孔隙缺陷十分敏感,层剪破坏主要发生在孔隙及其周边应力集中的区域,孔隙对裂纹的萌生和扩展具有明显的促进作用.

    复合材料孔隙率破坏模式短梁剪切强度裂纹萌生

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