- 周中波;李玉军;周涛;
飞机中金属结构件的局部损伤会显著降低其机械强度与疲劳寿命,复合材料粘接修补作为一种高效的解决方案,在近年来引起了广泛的关注。聚焦于碳纤维层合板对铝合金加筋壁板纵向静拉伸强度的修补效果,设计圆孔及裂缝两种典型缺陷模式,结合试验分析及有限元计算,探究了修补方式(单侧修补及双侧修补)的影响。建立了复合材料修补铝合金壁板的有限元模型,并基于试验结果验证了该模型对修补效果预测的有效性。分析结果表明,碳纤维层合板可有效修补含有典型缺陷的铝合金加筋壁板,修补后壁板的纵向拉伸强度接近完好试件,且修补方式对修补效果未见显著影响。
2026年04期 v.55;No.446 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K] [下载次数:10 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 赵炯臣;毛家乐;夏元昊;江龙;葛邓腾;杨丽丽;
传统3D打印CF/PA 66工艺依然存在CF与PA 66基体界面浸润差的关键问题。针对这一挑战,本研究提出通过CF的预浸渍处理结合PA 66复丝的包缠工艺,显著提升了界面结合和打印丝材的力学性能。系统地探讨了悬浮液粉末质量分数、包缠速度、3D打印拉挤速度和拉挤温度等关键工艺参数对复合丝形貌和力学性能的影响。结果表明,在悬浮液粉末质量分数为25%、挤出速度为0.12 m/min、包缠速度为1 200 r/min以及拉挤温度为270℃的条件下,复合材料的拉伸强度和模量均达到最优值,实现了相对优异的拉伸强度(890 MPa)和拉伸模量(70.3 GPa)。此外,本研究运用有限元分析模拟了CF/PA 66复合丝在拉伸载荷下的力学响应,揭示了CF与PA 66基体之间的应力传递机制。综上所述,本研究为3D打印高性能碳纤维增强复合材料提出了一种有效的界面增强思路和方法。
2026年04期 v.55;No.446 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K] [下载次数:17 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 鲁思瑶;何益鹏;孙明涛;韩克清;
随着环境污染和石油资源短缺问题日益严峻,开发高性能的可降解环保材料尤为重要。竹纤维/聚乳酸(BF/PLA)复合材料因其优异的力学性能和生物可降解性,成为目前研究的热点材料之一。通过土埋试验研究了BF/PLA复合板在土壤中6个月的降解过程与性能演变。结果表明,随着土埋降解时间的延长,BF/PLA复合板的质量损失率逐步上升至35.1%,结晶度则下降至14.4%。材料微观形貌变化明显,出现PLA基体剥落、BF断裂等破坏现象。BF/PLA复合板的力学性能在降解过程中逐渐衰减,第4个月后基本失去承载能力。
2026年04期 v.55;No.446 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1480K] [下载次数:71 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 吴晔;徐凯鑫;陈一达;李佳云;阴金林;董新玉;
研究海水对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)T形接头的抗冲击性能的影响,对经海水老化的GFRP T形接头进行低速冲击(LVI)试验,分析了老化温度、不同冲击能量等影响条件对其抗冲击性能的影响并分析其失效机制。结果表明,高温海水环境下的GFRP T形接头的承载能力显著降低。相比于SA-25℃-20 J试件,SA-60℃-20 J试件最大接触力减小了18.65%,最大位移增加了20.17%。研究表明,老化温度的升高会显著降低试件的抗冲击性能,这对其实际应用有一定借鉴意义。
2026年04期 v.55;No.446 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K] [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 朱建明;张磊;毕硕松;
通过单因素试验方法,研究了聚丙烯(PP)纤维、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)乳胶粉、膨胀剂对聚合物砂浆性能影响的规律,重点得到PP纤维对聚合物砂浆性能改善的规律,并确定新型桥梁裂缝修补纤维聚合物砂浆的最佳配合比。经试验研究可知:(1) PP纤维的掺加,能够提高聚合物砂浆的折压比、界面粘结力,提高砂浆整体韧性,最佳质量分数为0.20%;(2) EVA能够提高砂浆的拉伸粘结强度,同时降低流动度,最优质量分数为0.9%;(3)掺加膨胀剂可降低砂浆干缩率,有效减少砂浆收缩和微观裂缝,最佳质量分数为2%;(4)最优配合比的试验表明,聚合物砂浆的初始流动度超过300 mm,养护龄期28 d抗压强度超过60 MPa,拉伸粘结强度5.37 MPa,该砂浆界面粘结力强,是桥梁裂缝修补的适宜材料。
2026年04期 v.55;No.446 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K] [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]