復(fù)合材料工程及其應(yīng)用3,1,-全文預(yù)覽
【正文】 。 復(fù)合材料用量占飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的比例 戰(zhàn)斗機(jī) 20％ ~50％ 中大型運(yùn)輸機(jī) 10％ ~20％ 特種飛機(jī) 40%~80% 大型客機(jī) 25%~55% F 18 F117 1. 新型戰(zhàn)斗機(jī) F35 F22 2. 新型轟炸機(jī) B2 3. 無(wú)人戰(zhàn)斗機(jī)（ UCAV） X45 復(fù)合材料用量～ 90％ 4. A380 復(fù)合材料的應(yīng)用 Rear Pressure Bulkhead: CFRP, Resin Film Infusion, non crimped fabrics Horizontal Tail Plane: (IM) CFRP, ATL for torsion box and elevators CFRP Vertical Tail Plane: (IM) CFRP, Automated Tape Laying for torsion box and rudders Wing: Glass Thermoplastic Jnose Unpressurized Fuselage: solid laminated CFRP, AFP Upper Deck Floor Beams: Intermediate Modulus (IM) CFRP Pultrusion CFRP Outer Flaps: CFRP, ATL Center Wing Box: (IM) CFRP, ATL Flap track panels CFRP, Resin Transfer Molding Engine Cowlings: CFRP, AFP Wing ribs: CFRP,ATL Landing Gear Doors : solid laminated CFRP Tail cone: solid laminated CFRP Automated Fiber Placement 5. 航天飛機(jī)和火箭 人造器官和組織 1. 人工肌肉和人工心臟 2. 人工腎臟與脾臟 3. 人造骨骼 4. 人造血液 碳素材料 , 高分子材料和各種復(fù)合材料 六、復(fù)合材料在生物工程中的應(yīng)用 復(fù) 合 材 料 發(fā) 展 趨 勢(shì) 1 加拿大 , Saskatchewan省 60000噸亞麻纖維 /年 2 美國(guó) Schiellsslergstrasse 大橋 ,橋面裂紋自我診斷 Composites get smaller 納米復(fù)合材料進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用 3 工程復(fù)合材料 先進(jìn)復(fù)合材料 納米復(fù)合材料 120mm 320mm 1100nm 納米增強(qiáng)復(fù)合材料 — .%SiO2 (12nm)/Epoxy Dis pl ac em en t [m m ] Load [N]0102030405060neat epox y6v ol. % S iO2/ epox y14v ol. % S iO2/ epox y提高抗疲勞 Fat ig ue Cyc le100101102103104105106Maximum COD [mm]0123nea t P A 6,61v ol .% TiO2/P A改善蠕變性能 Time [ho ur]0 200 400 600 800 1000COD [mm]n eat PA6,61vo l. % T iO2(2 1n m)/PA提高強(qiáng)度 使高校既成為若干優(yōu)勢(shì)學(xué)科的基礎(chǔ)研究中心，又成為若干技術(shù)集群，針對(duì)重大社會(huì)需求或發(fā)展方向，形成多學(xué)科組合的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 。 運(yùn)輸總量的 60%。 。 。 。 。 。 。 P r o c e s s i n g ) 使 用 性 能（ P e r f o r m a n c e )工 程組 成 與 結(jié) 構(gòu)（ C o m p o s i t i o n amp。 （二）亞觀（ Meso）層次： 力學(xué)和功能性態(tài)由疊層幾何（方向，次序和厚度）和疊層物理（力學(xué)和功能性態(tài)）確定。例如： PPMM彎曲引起扭轉(zhuǎn)變形 （彎扭耦合） 拉伸引起彎曲變形 （拉彎耦合） 拉伸引起剪切變形 （拉剪耦合） PP 表 1：各種材料的比強(qiáng)度和比模量 比強(qiáng)度 = 強(qiáng)度 /密度 比模量 = 模量 /密度 原因有兩條： ① 纖維的內(nèi)部缺陷 要比塊體狀材料少得多 ， ② 復(fù)合材料一般密度小 ,較輕 ， 尤其是纖維增強(qiáng) 材料，大都選元素周期表靠前的元素：如鈹，硼，碳，石墨，玻璃（硅）。 所以，可以改變組分材料的種類、含量以及鋪層方向和順序，在一定范圍內(nèi)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)材料強(qiáng)度、彈性和方向性的要求。 。其力學(xué)和功能上 出 現(xiàn) 協(xié)同效應(yīng) 或 就位效應(yīng) （嶄新的性態(tài)）。 復(fù)合材料工程及其應(yīng)用 陳 浩 然 大連理工大學(xué) 工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 目 錄 ? 科學(xué)技術(shù)發(fā)展史與材料發(fā)展史 ? 先進(jìn)材料 ? 復(fù)合材料力學(xué)與工程 ? 美國(guó) NSF的資助計(jì)劃 ? 復(fù)合材料應(yīng)用 ? 復(fù)合材料發(fā)展趨勢(shì) 人類歷史是一部科學(xué)技術(shù)發(fā)展史 ，也是與人類探索自然歷史 新材料的出現(xiàn)與使用歷史 。 其產(chǎn)值占首位 （ 43%） 12項(xiàng)新興技術(shù)： (年產(chǎn)值億美金 ) 先進(jìn)材料 1,500 超導(dǎo)材料 50 先進(jìn)半導(dǎo)體器件 750 數(shù)字圖象技術(shù) 40 高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 150 高功能計(jì)算 500 光電子 40 人工智能 50 柔性集成加工
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