复合材料的连接ppt课件

.1，报告者：金美君，复合材料连接，2，概述，内容，复合材料第一连接类型，第二复合连接应用新进展，3，“连接的重要性，4、复合材料主要连接类型、5，(1)机械连接，复合材料的机械连接是将一种复合材料和另一种复合材料(或金属或合金)通过紧固件连接在一起，6，机械连接，7，(2)粘合连接，8，a .粘合连接概念，粘合连接是复合结构中更常用的连接方法。这种连接方法是用粘合剂将粘合零件连接成不可拆卸的整体更实用有效的连接工艺技术，为了开发，主要工艺技术，9，b .粘合连接的优点，10，粘合连接的缺点，11，c .粘合连接的进程流，12，表面处理，目的，获得最佳表面状态，足够的粘合力，物理和化学方法，13，物理和机械方法：砂纸研磨和喷砂化学方法：溶剂清洗和脱脂、铬硫酸浸出、阳极氧化和溶胶凝固方法等，阳极氧化处理更好的方法，粘合表面处理方法，14，硬化方法，方法：介绍常温固化，加热硬化，辐射固化，微波炉固化，高频硬化等部分硬化方法。加热硬化：中温固化(120度左右)和高温固化(150度以上)的优点：固化速度快、强度高、耐老化的装置：热压、电烤箱、硫化机、干燥炉、红外线、吹风机等。15，辐射固化：通过紫外线、电子束、y射线辐射获得固化效果的优点包括：非常适合快速、高质量、低能耗、高效、持续微波固化：维修速度快、性能高、维修后静态强度可还原为原材料的优点102.9%的缺点是微波调查时会产生电磁激励效应，开发微波再生器(全军设备维修表面工程研究中心)、压压法、塔器。17，(3)两者的连接，18，a .胶-螺纹连接，胶-螺纹混合连接：通常，接合接合的安全公差和结构修复螺钉混合连接有助于提高接合的承载能力和疲劳寿命。19，胶-螺混合连接工艺方法，两种方法之一，连接位置预孔，涂胶后安装并拧紧螺栓。然后用于在粘合的连接处安装螺栓以形成连接连接2，拧紧连接，并将其拧紧以形成连接连接。20，B铆钉连接，铆钉连接连接一般可用，另一种是胶未硬化时铆钉。粘合剂-为了提高铆钉头的强度，最好先凝固胶水，然后进行复合零件的铆接工作。如果在粘合剂未凝固的情况下铆钉，则必须逐步施加必要的压力，以减少铆钉头的连接强度下降。21，一，轴承容量大，可靠性要求高的情况下，应使用机械连接，二，承载能力小，组件薄，环境条件差的情况下，应使用粘合连接，第三，在某些特殊情况下，可以使用混合连接来提高结构的破坏-安全特性，连接方法优化原则，22，2。复合连接应用的新进展，NewJoint、Z-pinning连接、23，缝合连接，(1)缝合连接，应用背景，技术原理，工艺特征，缝合参数，A，B，C，D，24，A应用背景background，text 1，text 2，text 3，进行复合层合板的轻量化设计时，必须考虑层合板的外部屈曲破坏。损坏的外层和内部加强板之间发生剥离载荷，影响层合板材料的强度，层存在会降低复合层合板的结构强度和刚度，导致性能不能正常发挥。，因此，如何抑制复合材料层合板的层损伤，层间强度和层间及抗冲击功能是使用复合材料层合板时必须解决的问题。25，B技术原理通过缝合手段以垂直于包装平面的方向加强复合材料，提高材料层间损伤容限。26，C工艺特性，文本1，文本2，缝合工艺可以调整具有多样性的包装方向、包装距离和纤维纹理，可以通过缝合-硬化或缝合-渗透-硬化的预成型织物工艺成型。缝合不仅是强化技术，而且是接合技术，与接合、铆接等复合材料的其他连接技术相比，缝合材料的完整性强，不易产生局部应力集中，因此提供了制造大型复合零件的有效方法。27、text3、text4、缝合对原始纤维分布没有太大影响，您可以调整缝合参数(例如缝合密度、缝合阵列和跨距)，以达到一定程度的均匀应力状态。缝合可用于部分增强。特别是，缝合自由边可以显着减少层间法向应力，并减少自由边分离。28，缝合类型，1，缝合直径，2，缝合密度，3，缝合方向，4，D缝合参数，29，1缝线类型，缝合线需要高强度，特定的可扩展性和耐磨性，其性能不应受复合材料硬化的影响。常用缝合线包括芳纶纤维、玻璃纤维(GF)、聚酯和碳纤维CF。30，2缝线直径可以提高缝合复合材料的层间断裂韧性和抗冲击损伤能力。但是，随着缝线直径的增加，复合材料的面内纤维受损更大，可以减少拉伸和压缩强度。以31，3缝合密度，缝合可以提高复合层合板的层之间的性能，但与缝合一起缝合层合板平面方向的纤维会造成一定的损伤。缝合密度不仅降低了层合板的面内机械特性，而且对层合板的层间性能也有不利的最佳值。研究结果表明，缝合密度为56针/cm2时获得的材料性能更好。32，4缝合方向，缝合方向对复合材料的效能有重大影响，常用的缝合角度为0、45和90。缝合方向对正交对称层合板的拉伸强度有很大影响，0缝合导致的强度下降较小，45和90缝合导致的强度下降基本相同。33，缝合对复合材料力学性能的影响(1)面内拉伸强度(2)面内弯曲性能(3)面内压缩强度缝合对复合材料层间性能的影响，34，(2)z-pinning连接，2。种类，35，1。概念，z-pinning技术主要用于提高包装预裂或泡沫夹层复合材料，学习缝合复合材料的不连续缝合方法，并直接嵌入硬化前预裂或泡沫夹层厚度方向的实心单杠，该单杠通常是金属(不锈钢、铝合金和钛合金等)或非金属(碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉等)，36，金属z型销常用于具有高层间剪切特性的复合材料。非金属z销目前使用的碳纤维很多，主要是材料的普通强化z销的直径一般在0.2mm到1.0mm之间，最常用的是0.28mm和0.51mm。对于增强的层板，相同移植密度下z销的直径越小，材料面内效能受损越小，但相对成本越高。通常为0.5%到4%，37，2。根据类型的不同，z-pinning技术可以分为两类，(1)将一个z-pin嵌入到非硬化层(2)中，并将多个z-pin同时嵌入到平板电脑中的单个插入式z-pin非常高效，并且广泛使用。38，单移植a)以手动将金属条单独插入层压板的方式，在大型复合材料生产中不使用，B)后来又出现了钉枪，将z销钉嵌在高速预浸或干织物铺板的层上，但这种单插入法文献报道很少。，完整嵌入将多个z-pin同时嵌入层板，从而高效、广泛使用。一种是利用热压罐的方法，另一种是超声波辅助嵌入(UAZ)技术。两种技术都是泡沫自由形式部件，39、泡沫自由形式引入自由形式自由形式，通过切割原缠绕存储的z-fin，使z-fin在层压过程中不会弯曲，以固定密度的正交插入形式制造泡沫自由形式。泡沫塑料组合两种材质，低密度泡沫放置在顶部，并在嵌入z形销之前支持z形销。将中等密度表单放置在较低的层上，以便z形销受力时不会弯曲。40，热压罐嵌入方法，该z-pinning技术在热压罐上完成整个嵌入过程，该方法将带平板层压方法3360(1)z-pinning的泡沫预制件放置在非硬化板上，并安装真空包。41，(2)温度升高时，预熔板逐渐变软，泡沫逐渐融化，z-pin在热压罐产生的压力下转移到板中。42，(3)固化后，从热压罐中去除材料，用刀切断不必要的泡沫和z-pin，z-pin加强板，使用超声波发生装置43，UAZ技术在最大输出功率下诱导总角度天线高频振动的最大输出功率下，振幅可能达到20um，频率20kHz。接触角头部的高频振动可以减少嵌入z销所需的作用力，振动产生的热量使树脂变软，z销的过渡过程：(1)，44，(2)，45，(4)，46，层合板的整体强化，a，框架连接，b，泡沫夹层复合材料的应用，c，3。应用z-pinning技术，47，(a)层合板的整体强化，背景：a)层合板的层间韧性下降，易于在使用中发生分层，因此，这一缺点是大大限制了层合复合材料的应用。b)预熔层面板的整体强化是z-pinning最基本的应用领域，它可以显着提高材料层间韧性、冲击损伤容限、冲击后压缩强度等性能.48，Compare，DIAGRAM，Z针强化层压板保持面内拉伸强度在89%到98%之间，将层间断裂韧性提高18倍，冲击损伤区域提高50%。49，(B)框架成员的连接，背景：复合连接大多数使用粘合、机械连接。(a)粘合连接可能受损较弱的粘合层，结构受损。(b)机械连接一方面增加整个结构的质量，另一方面在层压板上钻孔，会导致材料的疲劳破坏，这是由于应力集中和无连接边效应。z针连接可以很好地改善和克服这些不足，研究结果表明，z-pinning是50、z-pin连接的优点，是连接器抵抗分层的有效方法，可以显着提高搭接框架成员的强度和疲劳寿命。普赖斯等人证明，z-pin加强肋的拉力强度增加了2.32.6倍。PaulChang实验表明，z-pin的单片抗拉强度为40%，延伸率为55%，疲劳强度为40%。51，(C)应用于泡沫夹层复合材料的z-pin弥补了传统泡沫夹层复合材料的剪切、低压缩性能、嵌板和型芯的解吸破坏、由于进水而引起的整体不稳定性等缺点。52，(3)螺栓针连接，1 .原则2。应用前景，53，原理，螺柱销连接在复合板的垂直方向上安装连接销，轴向安装螺柱销，螺柱销上的连接螺纹，螺柱销和立柱销使用螺纹连接启用复合材料的轴向连接，以及。54、利用翅片柱增加了复合材料的挤压面积，克服了复合材