碳纖維復(fù)合材料（CFRP）的性能是制約航空器整體性能的瓶頸因素之一,因此提高復(fù)合材料的強度和結(jié)構(gòu)完整性也成為航空航天事業(yè)發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù)。組成疊層構(gòu)件的兩類不同材料之間存在一定程度的優(yōu)勢互補,因此疊層構(gòu)件能夠表現(xiàn)出更好的結(jié)構(gòu)性能。但如果疊層材料連接孔存在破壞缺陷,整體結(jié)構(gòu)的疲勞性能則存在很大隱患。從現(xiàn)有研究成果中發(fā)現(xiàn),碳納米紙可以作為復(fù)合材料層合板良好的增強體。為得到CFRP/Ti疊層材料高質(zhì)量連接孔,本文著眼于研究提高復(fù)合材料層間強度的方法,利用預(yù)埋碳納米紙對復(fù)合材料層間性能的增強作用,減少疊層切削加工缺陷（如分層、毛刺）,從而有效提升CFRP/Ti疊層材料制孔質(zhì)量。首先,分析碳納米紙結(jié)構(gòu)和特性,說明制備方法。細致闡述CFRP/Ti疊層材料鉆孔和螺旋銑制孔兩種工藝的切削機理,并分析各自存在的問題和常見缺陷。其次,通過I型層間斷裂韌性對比試驗,證明預(yù)埋碳納米紙能夠改進復(fù)合材料I型層間斷裂韌性,從而有效提高復(fù)合材料層間力學(xué)性能,為制孔實驗奠定基礎(chǔ)。再次,設(shè)計疊層材料鉆削制孔對比實驗并對試驗結(jié)果進行分析,結(jié)果表明,在層合板中預(yù)埋碳納米紙疊層試件能夠得到更高質(zhì)量的連接孔。最后,對疊層結(jié)構(gòu)設(shè)... 

【文章來源】：沈陽航空航天大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

碳納米紙及其微觀組織圖

(a) 無碳納米紙 (b) 預(yù)埋碳納米紙圖 2.2 有無預(yù)埋碳納米紙的復(fù)合材料纖維表面照片埋碳納米紙對樹脂基體抗破壞性的影響管與碳納米紙結(jié)構(gòu)分離后，在樹脂基體中出現(xiàn)明顯的滲透。碳納徑比較大的棒型結(jié)構(gòu)，因此在樹脂在施加載荷下產(chǎn)生斷裂破壞時定程度的橋聯(lián)作用，在碳納米管軸線方向能夠?qū)α鸭y的萌生和發(fā)而改善了樹脂基體在承受載荷時的抗破壞性能。圖 2.3 表示樹脂到橋聯(lián)作用的原理圖及微觀圖像。

(a) 無碳納米紙 (b) 預(yù)埋碳納米紙圖 2.2 有無預(yù)埋碳納米紙的復(fù)合材料纖維表面照片埋碳納米紙對樹脂基體抗破壞性的影響管與碳納米紙結(jié)構(gòu)分離后，在樹脂基體中出現(xiàn)明顯的滲透。碳納徑比較大的棒型結(jié)構(gòu)，因此在樹脂在施加載荷下產(chǎn)生斷裂破壞時定程度的橋聯(lián)作用，在碳納米管軸線方向能夠?qū)α鸭y的萌生和發(fā)而改善了樹脂基體在承受載荷時的抗破壞性能。圖 2.3 表示樹脂到橋聯(lián)作用的原理圖及微觀圖像。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]超聲縱扭復(fù)合振動銑孔裝置的研究[D]. 王佩闖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]螺旋銑制孔終端執(zhí)行器的研究及其應(yīng)用[D]. 胡佳.浙江大學(xué) 2013
[4]CFRP/Ti-6Al-4V疊層結(jié)構(gòu)螺旋銑孔過程工藝優(yōu)化研究[D]. 陸翠.天津大學(xué) 2012
[5]難加工材料的螺旋銑孔技術(shù)研究[D]. 王紅嵩.大連理工大學(xué) 2012
[6]碳纖維復(fù)合材料/鈦合金疊層裝配制孔技術(shù)研究[D]. 張選龍.大連理工大學(xué) 2010
[7]難切削加工材料螺旋銑孔切削動力學(xué)及其試驗研究[D]. 陳仕茂.天津大學(xué) 2009
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本文編號：3613171