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重要分会场--复合材料性能表征和测试技术论坛成

  黄安超首先介绍了聚合物基复合材料(PMC)和纤维增强材料(FRP)两种材料测试的国际标准情况,包括椎板/层板相关标准近40项、结构相关标准近20项、夹层结构相关标准近10项等。接着分别介绍了PMC/ FRP平面拉伸试验、平面压缩、平面剪切、弯曲、层间剪切强度、断裂韧性等相关力学试验的通用试验标准、夹具和附件的选择等。接着,介绍了天氏欧森视频引伸计在实时测试工程中的同心度检测应用,包括论证力学测试过程中实时同心度偏差、计算方法、搭配对中系统实时微量调整同心偏移等。天氏欧森光学视频引伸计在高低温应用方面,有效使用温度为,高分子材料(-150度至280度)、金属材料和复合材料(-150度至600度)等
 
  复合材料层板结构层间较弱,分层易于发生,王雅娜通过对层间断裂韧性原理的计算推导,与大家分享了ENF试验Ⅱ型层间断裂韧性数据处理方法综述。结论表示,面积法和J积分法不受线弹性断裂力学的限制。柔度标定方法依靠试验数据的拟合确定柔度表达式,试验过程比基于梁理论的方法繁琐,被认为具有更高精度。在三种柔度标定方法中,CCI方法被认为是准确性和实用性的最佳组合。J积分法不依赖裂纹的观测,利用对ENF试验件梁截面旋转角度的测量,对裂纹长度在试验件宽度方向分布不均的情形具有显著的优势,是一种很有前景的方法。
 
  关于芳纶增强聚酰胺编制复合材料的力学性能研究,萨蒙曼 尼姆朗首先介绍了样品的制备和前处理方法。接着利用微滴包埋拉出法测定了复合材料界面剪切强度,结果表明,该样品进行去油处理后,其界面剪切强度可以提高约26%。而通过对芳纶增强聚酰胺编制复合材料拉伸试验表明,表面预处理可以将样品的拉伸强度提升9.1%,成型时间为40分钟时比成型时间8分钟的拉伸强度高18.1%。
 
  由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。而材料表征技术、无损检测技术、疲劳机构分析及失效分析等测试技术,可以有效的为复合材料的安全使用寿命提供保障。刘刘主要介绍了基于数字图像相关技术(DIC)和有限元模型修正(FEMU)相结合的方法,及在复合材料本构参数识别中的应用。研究结果表明,通过对高孔隙率陶瓷基复合材料的拉伸和v型缺口剪切试验,提取了具有参数的复杂本构模型。且该方法可以扩展全场变形测量的能力,以识别疲劳损伤的演化过程。
 
  数字体积相关(Digital Volume Correlation,简称DVC)技术能测量出三维图像变形前后,任意位置的采样点的位移和应变,可用于分析物体内部的三维变形情况。该技术相关研究发表文章量也在逐年增长。蔡传忠主要介绍了DVC技术的最新进展、实验设计方法等,接着讲解了赛默飞Amira-Avizo软件在DVC方面的应用,该软件提供高性能3D可视化和分析解决方案,适用于科学和工业数据。最后结合在生物学、地质学、化学等领域的应用实例讲解了Amira-Avizo在DVC方面实际应用方案。
 
  2019年5月7日,SAMPE中国2019年会暨第十四届先进复合材料制品、原材料、工装及工程应用展览会召开同期,作为重要分会场--复合材料性能表征和测试技术论坛成功举办。
 
  借助SAMPE中国平台,该论坛由中国航发北京航空材料研究院发起并已成功举办了7届,与往届不同的是,本届(第8届)论坛由中国航发北京航空材料研究院首次与天氏欧森测试设备(上海)有限公司共同主办。邀请11位复合材料性能表征和测试技术领域专家依次分享精彩报告并现场交流互动。
 
  非接触测试是以光电、电磁等技术为基础,在不接触被测物体表面情况下,得到物体表面参数信息的测量方法。王申首先介绍了非接触测试技术的典型方法、特点等。接着分别重点介绍了基于3D扫描技术的物体形貌与损伤检测技术、数字图像相关方法(DIC)、基于红外热成像泄露定量测试方法、红外技术与数字图像相关技术结合等相关技术,包括基本测试原理、测试方法、实验装置等,并结合复合材料内部损伤检测、内部应力应变检测、飞行器结构在线健康检测等案例介绍了这些技术的相关应用。
 
  郭玉路主要介绍了其关于三维角联锁石英织物剪切性能试验的相关研究研究,结果表明,含减纱点的三维角联锁石英织物的剪切性能会降低,且不同减纱方式对其剪切性能的影响不大。
 
  细川 雅彦结合日本龙派公司在多轴编复合材料生产研发过程,介绍了系列相关力学性能的研究,研究表明,多轴编复合材料的抗拉强度与剪切角度无关,而抗拉模量则当剪切角为零度时最大。
 
  西谷 圭吾在报告中表示,PP和PC复合材料的界面性能可以通过100摄氏度热水处理碳纤维得以提高。纤维取向和残余纤维长度两个因素对注塑产品拉伸强度的影响要大于对其界面剪切强度的影响。而关于注塑成型的界面剪切强度的计算,Kelly Tyson方程计算相比微滴包埋拉出测试法更加精确。
 
  常用热分析手段包括DSC、TGA、TMA、DMA等,陈成鑫首先按照检测项目不同分类,逐一介绍了此四种热分析技术在复合材料表征中的推荐应用情况。接着分别以案例形式介绍了四种热分析技术的应用方案,包括DSC技术用于环氧树脂固化度的测试、评价固化促进剂的影响、复合材料的后固化等;TGA技术用于玻璃纤维含量、固化产品质量的鉴定等;TMA技术用于纤维方向的影响、PCB爆板时间、凝胶时间等;DMA技术用于通过Tg进行质量监控、聚合物-填料体系的分析、取向的影响等。


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