复合材料连接技术进展_黄志超
金属损伤复合材料胶接修补技术的国内研究现状
金属损伤复合材料胶接修补技术的国内研究现状∗郝建滨;穆志韬;李旭东【摘要】复合材料胶接修补技术是一项经济有效的结构修理技术，国内对其经过30余年的研究，取得了一定的进展。
本文结合时间先后顺序，详细论述了国内在这方面取得的成果，并总结了该项技术的特点，指出了研究者的关注热点；最后，通过比较国内外的差距，对国内该项技术未来的发展趋势进行了展望。
%Bonded composite repair technology has been proved to be very economical and effective in extending the serv-ice life of metallic structure.During the 30 years development,the technology obtained the certain development after thirty years of research.According to the time order,the paper discussed the achievements in the domestic,and summarized the technical features,analyzed the points of interests.At last,further research direction was discussed.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】4页(P122-125)【关键词】金属损伤;复合材料胶接;技术特点;研究方向【作者】郝建滨;穆志韬;李旭东【作者单位】海军航空工程学院青岛校区，山东青岛 266041;海军航空工程学院青岛校区，山东青岛 266041;海军航空工程学院青岛校区，山东青岛 266041【正文语种】中文【中图分类】TG171;V252复合材料胶接修补技术是一种采用复合材料补片对金属损伤结构进行胶接修补，以恢复结构使用功能和寿命的技术。
纤维增强复合材料层合板分层扩展行为研究进展
纤维增强复合材料层合板分层扩展行为研究进展一、本文概述纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Composite，简称FRC）层合板作为一种先进的轻量化材料，因其具有优异的力学性能、良好的抗疲劳性、高比强度和高比模量等优点，在航空航天、汽车制造、船舶工业以及土木工程等领域得到了广泛的应用。
然而，复合材料层合板在使用过程中常常面临分层损伤（delamination）的问题，这种损伤形式会严重影响其结构完整性和承载能力，甚至可能导致灾难性的后果。
因此，对纤维增强复合材料层合板分层扩展行为的研究具有重要的理论价值和工程意义。
本文旨在全面综述纤维增强复合材料层合板分层扩展行为的研究进展，包括分层损伤的机理、影响因素、检测方法以及防护措施等方面。
通过对国内外相关文献的梳理和评价，本文旨在揭示当前研究的热点和难点，分析存在的问题和不足，并展望未来的研究方向。
通过本文的综述，期望能为相关领域的研究人员提供有益的参考和启示，推动纤维增强复合材料层合板分层扩展行为研究的深入发展。
二、纤维增强复合材料层合板的基本结构与性能纤维增强复合材料层合板（Fiber Reinforced CompositeLaminates）是一种由多层不同方向、不同性质的单层复合材料叠加而成的结构材料。
这种材料因其优异的力学性能，如高强度、高模量、良好的抗疲劳性能以及优良的抗腐蚀性能，在航空航天、汽车制造、船舶工程、土木工程等领域得到了广泛的应用。
在基本结构上，纤维增强复合材料层合板主要由基体材料和增强纤维两部分组成。
基体材料通常为热固性或热塑性树脂，起到粘结和固定增强纤维的作用。
增强纤维则主要由高性能纤维如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等构成，这些纤维以其高强度、高模量特性赋予了层合板良好的力学性能。
纤维增强复合材料层合板的性能特点主要体现在以下几个方面：其具有较高的比强度和比模量，即单位质量所能承受的力量和抵抗变形的能力，这使得它在轻量化设计方面具有显著优势。
新一代先进复合材料的性能测试和预测新进展
新一代先进复合材料的性能测试和预测新进展随着科技的不断进步和发展，复合材料在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
然而，为了在不同应用场景中有效地使用复合材料，对其性能进行准确的测试和预测是必不可少的。
本文将探讨新一代先进复合材料的性能测试和预测的最新进展。
一、性能测试1. 力学性能测试力学性能是评估复合材料品质和可行性的重要标准之一。
在新一代先进复合材料的性能测试中，常用的力学性能测试包括拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验。
为了提高测试效率和准确性，工程师们正在引入新型设备和技术，如纳米压痕仪、异物微型杆、光纤光栅等。
这些先进的测试设备和技术能够更精确地测量复合材料的力学性能，为设计和制造过程提供更可靠的数据支持。
2. 热力学性能测试热力学性能是衡量复合材料在高温环境下的稳定性和可靠性的重要指标。
近年来，热分析技术（如热重分析、差示扫描量热仪等）的不断发展，使得热力学性能测试更加精确和可靠。
此外，热红外成像技术也被广泛应用于热力学性能测试中。
通过红外热像仪等设备，可以实时监测并分析复合材料在高温环境下的温度分布和传热性能，为进一步改善复合材料的耐高温性能提供有力依据。
3. 耐腐蚀性能测试由于复合材料通常用于恶劣环境下，如海洋、化工等行业，其耐腐蚀性能至关重要。
为了准确评估复合材料的耐腐蚀性能，科研人员将传统的浸泡实验与现代化的电化学腐蚀测试方法相结合。
这些方法能够模拟实际工作环境中的复杂腐蚀条件，并提供一系列参数，如腐蚀速率、耐腐蚀性等，以帮助设计和制造更耐腐蚀的复合材料。
二、性能预测1. 数值模拟数值模拟在复合材料性能预测中起着重要的作用。
借助计算机仿真软件，工程师们能够对复合材料的结构和性能进行精确的预测。
数值模拟可以模拟复合材料在不同载荷情况下的应力、变形和破坏行为，为优化设计和改进制造过程提供理论依据。
此外，随着计算机硬件和算法的发展，研究人员还利用深度学习和人工智能等方法，将复合材料的实验数据与数学模型相结合，以提高预测的准确性和可靠性。
无铆钉铆接工艺参数模拟及分析（一）
⽆铆钉铆接⼯艺参数模拟及分析（⼀）随着机械⼯业的发展，机械产品的劳动⽣产效率及经济性得到越来越⾼的关注，机械产品也要求可靠及⽣产的⾼效、快捷、可实现⾃动化等等。
板料连接也不例外，实现机械化、⾃动化也很有现实及长远意义。
⽆铆钉铆接与普通铆接相⽐有不需要预钻孔和⽅便快捷的优点[1]-[10]。
图（1）为钢板间⽆铆钉铆接试验得到的铆接剖⾯图。
图1 ⽆铆钉铆接剖⾯图⽆铆钉铆接的原理为：被连接的上板料、下板料放在凹模上，由压板（压边圈）压紧。
凸模向下运动压⼊上、下板料中，持续向下压⼊使材料充满凹模的型腔，并且使两连接板料之间形成相互嵌合的结构关系，从⽽达到机械互锁连接的⽬的[7]。
1 凹模深度的影响对凸台⾼度分别为h=1.45mm和h=1.75mm两种凹模如图2所⽰，进⾏铆接2mm钢（AISI-1015）+2mm钢（AISI-1015）铆接过程模拟，模拟结果和⾏程-载荷曲线分别见图3、4所⽰。
⽆铆钉铆接的实际应⽤时对⽆铆钉铆接铆接的⼯艺性及铆接接头性能的评估，⽬前主要依靠观察⽆铆钉铆接接头的颈部厚度、接头镶嵌量等⼯艺参数和分析铆接的载荷-⾏程曲线（此可以评估⽆铆钉铆接的⼯艺性）来进⾏，所以分析凹模深度对接头性能的影响从这三⽅⾯去考虑。
图2 两种不同程度的凹模图3 不同凹模深度模拟结果图4 不同凹模⾼度t的凸模⾏程-载荷曲线从图3可以看出，凹模深度的减⼩有利于铆接接头颈部厚度的增加，这就有利于铆接接头抗剪切能⼒的提⾼，但是在凹模深度减⼩的同时上板料、下板料间的镶嵌量也减⼩了，这就很容易导致铆接接头的抗轴向拉脱能⼒和抗剥离能⼒的下降，上板料嵌⼊下板料的镶嵌量是⽆铆钉铆接铆接接头制锁能⼒的⼀个重要标志。
要以铆接接点的受载具体情况为重要考虑因素来考虑、权衡凹模深度的⼤⼩。
从图3（a）、4（a）可以看出在凹模的深度较浅时，由于下板料较先接触到凹模的底部，故模具受到的⼒较快出现较⼤的值。
如果在凹模深浅不⼀样且凸模的⾏程⼀样时，凹模浅的铆接会较快充满凹模，这样在铆接终了时刻，模具的受⼒会较⼤。
TCP—聚合物复合材料研究进展
TCP—聚合物复合材料研究进展TCP—聚合物复合材料研究进展摘要：TCP—聚合物复合材料作为生物材料使用的是β相，近代生物医学工程学学科领域一直受到人们的密切关注。
综述了β-TCP复合材料的制备、性能以及应用。
关键词：β-TCP；制备；性能；应用。
Abstract: βphase are used by TCP —composite materials as biological material , modern biomedical engineering discipline has been paying close attention to the people.β—TCP composite material’s preparation 、performance and application are reviewed.keyword：β-TCP；preparation；performance；application.一、前言近些年来, 随着生物陶瓷材料的迅速发展, 已成为高新技术产业的新生长点, 所以有关β-TCP复合生物陶瓷的研究就显得非常活跃。
β-TCP是生物降解和生物吸收型活性材料, 其降解产物Ca2+、PO45-等离子可进入活体体液形成新骨, 成为理想的硬组织修复材料。
其中这部分材料所需的一个性能就是可降解，可降解吸收陶瓷是生物陶瓷中的一类，属于一种暂时性的替代材料，可在生理环境中被逐步降解和吸收，并为新生组织替代，从而达到修复或替换被损坏组织的目的。
最早被应用的生物降解陶瓷为石膏，它具有良好的生物相容性，但是被吸收速率快，与新生骨生长速率不能匹配。
β-TCP具有良好的生物降解性、生物相容性和生物无毒性，当其植入人体后，降解下来的Ca、P离子能进入活体循环系统形成新生骨，因此它作为理想的骨替代材料已成为世界各国学者研究的重点之一。
二、β-TCP复合材料的制备1、β-TCP粉末的制备1)湿法工艺制备湿法工艺包括可溶性钙盐和磷酸盐反应工艺[21以及酸碱中和反应工艺口]，可溶性钙盐和磷酸盐反应工艺一般以Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4为原料，搅拌条件下将磷酸氢铵溶液按一定的速度滴加到硝酸钙溶液中，加入氨水调节溶液的pH值，经陈化、过滤、洗涤干燥、煅烧成β-TCP陶瓷粉末。
蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展
蜂窝夹层结构复合材料应用研究进展摘要：蜂窝夹层结构复合材料在使用方面具有很好的性能，其具有比较好的强度，同时，抗冲击性能很好，在使用方面能够进行很好的设计，因此，在目前得到了非常广泛的应用，尤其在航空航天领域。
蜂窝夹层结构的性能优越性使其成为了很多领域中无法替代的结构材料。
早期的蜂窝夹层结构复合材料的芯材都是金属芯材，但是，随着科技的不断发展，在芯材方面发生了很大的改变，发展成为了纤维性很强的树脂蜂窝。
目前，蜂窝夹层结构复合材料是出现了很多种，其中，蜂窝夹层结构复合材料在应用范围和研究方面是发展最好的。
关键词：蜂窝；夹层结构；应用蜂窝夹层结构复合材料因其具有比强度高、抗冲击性能好、减振、透微波、可设计性强等优点，目前已经被广泛应用，特别是航空航天领域，蜂窝夹层结构以其优越的性能成为该领域不可缺少的结构材料之一。
早期的蜂窝夹层结构复合材料芯材大多数为金属芯材，随后出现了纸蜂窝夹层结构复合材料以及纤维增强树脂蜂窝等蜂窝芯材。
目前的蜂窝夹层结构复合材料主要分为铝蜂窝夹层结构复合材料、Nomex 纸蜂窝夹层结构复合材料、玻璃钢夹层结构复合材料、棉布蜂窝夹层结构复合材料等，其中玻璃钢夹层结构复合材料已得到广泛的研究和应用。
一、蜂窝夹层结构性能分析蜂窝夹层结构不仅相对强度和相对刚度比较大，同时还具有如下性能特点：（1）密度小：由于蜂窝芯层是由许多相互毗连的空心蜂窝单元组成，其实体蜂窝壁的所占体积较小，因此蜂窝夹层结构的密度也比较小。
（2）良好的平整度和刚性：蜂窝夹层结构在受外力作用时，由于每个蜂窝单元周围存在六个蜂窝单元相互牵制和作用，使其受载能力更强，因此蜂窝夹层结构具有较好的平整性和刚性，即使受到很大的面外载荷，也能在一定范围内防止该结构因发生较大变形而破坏和失效。
（3）较强的减震性能：由于蜂窝芯层中存在大量充满空气的密闭空间，当其受到振动冲击时，蜂窝单元内部会产生很多内耗，可以实现一定程度的缓冲作用，从而化解振动产生的能量。
金属基复合材料的研究进展与应用前景
金属基复合材料的研究进展与应用前景金属基复合材料是一种具有金属基体和强化相的材料，能够综合发挥金属的优良性能和强化相的增强效果。
近年来，金属基复合材料得到了广泛的研究和应用，其研究进展和应用前景也备受关注。
本文将综述金属基复合材料的研究进展和应用前景。
一、金属基复合材料的研究进展1. 强化相的选择和设计强化相是金属基复合材料中起到增强作用的材料，通常是颗粒、纤维或片状结构。
近年来，随着纳米材料的研究和发展，纳米颗粒和纳米纤维作为强化相的应用逐渐成为研究的热点。
纳米颗粒和纳米纤维具有较大的比表面积和较好的强度，可以显著提高金属基复合材料的力学性能和热学性能。
2. 制备技术的改进金属基复合材料的制备技术对于材料性能具有决定性影响，近年来研究者们在制备技术方面进行了大量的改进。
传统的制备技术包括粉末冶金、熔融法和电化学沉积法等，这些方法能够制备金属基复合材料，但是制备工艺复杂、成本高。
近年来，研究者们开始探索新的制备技术，如激光熔融沉积、电子束熔凝等，这些新的制备技术具有制备精度高和能耗低的优点。
3. 性能测试与评价金属基复合材料的性能测试和评价是研究中的重要环节，目前主要包括力学性能测试、热学性能测试和耐腐蚀性能测试等方面。
力学性能测试包括拉伸性能、硬度、韧性等方面的测试，热学性能测试包括热膨胀系数、导热系数等方面的测试，耐腐蚀性能测试包括盐雾试验、腐蚀电位测试等方面的测试。
通过对金属基复合材料的性能测试和评价，能够了解材料的力学性能和热学性能，为进一步研究和应用提供依据。
二、金属基复合材料的应用前景1. 航空航天领域金属基复合材料具有高强度、高温稳定性和低密度等优点，能够满足航空航天领域对材料高性能的需求。
金属基复合材料在飞机、火箭、导弹等航空航天装备的结构材料中有广泛的应用前景。
例如，金属基复合材料可以用于飞机结构的轻量化设计，提高飞机的燃油效率和载重能力，同时保证结构的强度和刚度。
2. 汽车制造领域汽车制造领域也是金属基复合材料的应用领域之一。
复合材料T形胶接接头结构的研究现状
复合材料T形胶接接头结构的研究现状
复合材料T形胶接接头结构的研究现状
介绍了典型的复合材料T形胶接接头,详细说明了目前应用于复合材料T形胶接接头结构力学性能的分析手段、方法及失效准则,并介绍了国外对复合材料T形接头结构的研究现状.
作者：董沛赵丽滨黄海梁宪珠曹正华作者单位：董沛,赵丽滨,黄海(北京航空航天大学宇航学院)
梁宪珠,曹正华(北京航空制造工程研究所)
刊名：航空制造技术ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)：2007 ""(z1) 分类号：V2 关键词：复合材料 T形接头有限元分析。