1、为什么结构复合材料中增强材料的形态主要为纤维?
2、简述树脂基复合材料的优点和缺点?
3、为什么新一代客机中复合材料用量会大幅提高?其复合材料零部件主要用到复合材料的哪些优点?
4、为什么卫星中采用了较多的复合材料?
答:1、利用复合材料的各种良好的力学性能用于制造结构的材料,称为结构复合材料,它主要有基体材料和增强材料两种组分组成。其中增强材料承受主要载荷,提供复合材料的刚度和强度,基本控制其力学性能;基体材料固定和保护增强纤维,传递纤维间剪力和防止纤维屈曲,并改善复合材料的某些性能。
用以加强制品力学性能或其他性能的材料,在橡胶工业中又称补强剂。分纤维状和粒状材料两种。增强材料的增强效应取决于与被增强材料的相容性,为增进相容能力,有些增强材料在使用前需要进行表面处理。
对粒状增强材料,尚需考虑其表面积(决定于粒径、形状和孔隙度)。据报道,平均粒径在0.2μm以下的增强材料,随粒径的减小,制品的模量、抗张强度、屈服强度和伸长率均有所增加。
平均粒径较大的增强材料,由于粒径分布的不同其结果不一致。所以,结构力学复合材料力学性能难以控制。增强材料就象树木中的纤维,混凝土中的钢筋一样,是复合材料的重要组成部分,并起到非常重要的作用。
例如在纤维增强复合材料中,纤维是承受载荷的组元,纤维的力学性能决定了复合材料的性能。所以说结构复合材料中增强材料的形态主要为纤维。
2、树脂基复合材料的优点:1)比强度高、比模量大2)耐疲劳性能好3)阻尼减震性能好4)破损安全性好5)耐化学腐蚀性好6)树脂基复合材料是一种优良的电气绝缘材料,电性能好7)树脂基复合材料热导率低、线膨胀系数小,优良的绝热材料,热性能良好。树脂基复合材料的缺点:
1)树脂基复合材料的耐热性较低2)材料的性能分散性大。
3、用复合材料设计的飞机结构,可以推进隐身和智能结构设计的发展,有效地减少了机体结构重量,提高了飞机运载能力,降低了发动机油耗,减少了污染排放,提高了经济效益;复合材料优异的抗疲劳和耐介质腐蚀性能,提高了飞机结构的使用寿命和安全性,减少了飞机的维修成本,从而提高了飞机结构的全寿命期(是指结构从论证立项开始,有设计研制、生产研制、销售服务、使用运行、维护修理,一直到报废处理的整个寿命期)经济性;复合材料结构有利于整个设计与整体制造技术的应用,可以减少结构零部件的数量,提高结构的效率与可靠性,降低制造和运营成本,并可明显改善飞机气动弹性特性,提高飞机性能。
4、正火箭导弹与航天器均要求结构重量轻,强度高。复合材料不仅兼备这两种优点,而且还具有一些金属材料无法比拟的优良性能。卫星结构用复合材料具有重量轻、比刚度、比强度高等特点。
其碳纤维复合材料构件还具有弹性模量、热膨胀系数可设计等特点,对卫星结构件的应用具有材料可设计的特色。
复合材料力学试题
判断题 正确的在括弧内划 错误的在括弧内划 1.宏观力学 是在研究复合材料力学性能时,假定材料是均质的。2.单层是层合板的基本单元,在复合材料结构设计中又叫做三次结构。3.层合板由若干具体不同纤维方向的单层叠合而成,在复合材料机构设计中又叫二次结构。4.复合材料力学中,1为纵向,2为横向,应力规定拉...
复合材料作业
一 问答题。1 简述复合材料基本结构的特征?并举3个例说明。2 常见复合材料有哪些?并举3个例说明各具有哪些性能和用途?3 单向排布长纤维陶瓷基复合材料是如何达到增韧目的的?4 为什么说金属基复合材料界面层成分 结构非常复杂?其界面结合方式有哪些?5 简述纤维增强的机理,并说明增强纤维与基体复合时应...
功能复合材料作业
5 从导电高分子复合材料,光电转换复合材料及信息功能材料中选一种材料对其性能,机理,性能影响因素进行 必要时举例说明。30 性能 具有导电功能 包括半导电性 金属导电性和超导电性 电导率在10s m以上的聚合物材料。1 高分子导电材料具有密度小 易加工 耐腐蚀 可大面积成膜以及电导率可在十多个数量级...