颗粒填充纤维增强复合材料动态力学性能及其夹芯结构抗撞击性能研究

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颗粒填充纤维增强复合材料动态力学性能及其夹芯结构抗撞击性能研究
高速化和轻量化是轨道交通车辆的必然发展趋势。本文以长沙2号线地铁司机室为研究对象,旨在满足司机室结构抗撞击性能和阻燃要求的前提下,实现结构的轻量化设计。
具体来讲,本文系统地开展了颗粒填充树脂基复合材料力学性能及其改性研究、颗粒填充纤维增强复合材料内颗粒分布特性研究、颗粒填充纤维增强复合材料拉伸和压缩性能及其改性研究以及纤维增强复合材料夹芯结构抗撞击性能结构优化设计研究。主要研究工作包括:开展了氢氧化铝颗粒填充不饱和聚酯树脂(ATH/UP)复合材料力学性能研究。
采用电动搅拌分散工艺制备了ATH/UP复合材料试样,研究颗粒含量和粒径对复合材料拉伸、弯曲和冲击韧性的影响。结果表明,ATH/UP复合材料力学性能对颗粒含量和粒径变化较敏感。
当颗粒含量增加时,拉伸强度减小,弯曲强度则先增加后减小,拉伸模量、弯曲模量和冲击强度则一直增加。当颗粒粒径增加时,拉伸强度先增加后减小,而拉伸模量、弯曲强度和模量以及冲击强度则一直减小。
开展了ATH/UP复合材料界面改性研究。采用湿法改性的方式对ATH颗粒表面进行改性处理,研究偶联剂种类、 ...

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关键词：复合材料 不饱和聚酯树脂 轻量化设计 材料力学 轨道交通