復(fù)合材料論文范文

導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇復(fù)合材料論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

家具設(shè)計(jì)應(yīng)在物質(zhì)技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，與材料、結(jié)構(gòu)、工藝密切結(jié)合，盡量做到材料多樣化，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，零部件通用化，使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與現(xiàn)有的技術(shù)裝備及工藝水平相適應(yīng)，避免設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際脫節(jié)。同時(shí)，物質(zhì)技術(shù)條件是實(shí)現(xiàn)使用功能要求和造型藝術(shù)的重要保證。

2木塑復(fù)合材料的設(shè)計(jì)屬性

2.1外觀屬性

材料的外觀屬性通常包括形態(tài)、色彩、肌理等方面。木塑復(fù)合材料大部分是擠出成型的，因此可以制造出凹凸的肌理，使其富有特殊的裝飾效果（圖4），但大多數(shù)情況下只能呈現(xiàn)直線狀態(tài)[4]。木塑型材的通孔設(shè)計(jì)（圖5）一方面可以豐富木塑復(fù)合材料的形態(tài)特征，使其呈現(xiàn)多變的斷面形態(tài)，同時(shí)可以減輕重量，從而節(jié)約成本。在木塑復(fù)合材料中加入著色劑[5]，不僅能使木塑制品顯示出各種各樣的色彩外觀（圖6），而且也可以改善其耐候性。隨著對(duì)木塑復(fù)合材料的深入探究以及技術(shù)的突破，木塑產(chǎn)品表面還可以制成類似木材的紋理和色澤，營(yíng)造溫暖親近的感覺(jué)。此外，木塑復(fù)合材料還可以覆蓋塑料表層[6]，增加材料顏色的多樣性和耐潮濕性。

2.2加工性能

目前，木塑復(fù)合材料的成型工藝主要有三種：擠出、熱壓和模壓。擠出成型憑著工藝簡(jiǎn)單，而且加工周期短、效率高，與其他加工方法相比，更廣泛地應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。木塑復(fù)合材料采用的主要連接方式有以下三種：膠接、焊接和機(jī)械連接。機(jī)械連接有連接件連接、鋼釘連接和復(fù)合材料專用螺釘連接，相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，螺釘連接的木塑構(gòu)件可以進(jìn)行多達(dá)十次的拆裝[7]。

2.3其它性能

木塑復(fù)合材料同時(shí)具有耐磨、耐腐蝕、防水和尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。在制造過(guò)程中加入阻燃劑，可使木塑復(fù)合材料具有一定的阻燃性，因此，可將其應(yīng)用在具防火要求的公共家具設(shè)計(jì)中。此外，木塑制品本身同時(shí)具有可回收性、良好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。比如在北京奧運(yùn)會(huì)的工程建設(shè)中[8]，就大量利用了這種環(huán)保的木塑復(fù)合材料（圖7）。

3木塑公共家具設(shè)計(jì)實(shí)踐

3.1木塑露天桌椅

在加工過(guò)程中添加了阻燃劑的木塑復(fù)合材料具有優(yōu)良的阻燃性能，適用于公共場(chǎng)所。這里把木塑復(fù)合材料設(shè)計(jì)成長(zhǎng)短不一的條狀板，以點(diǎn)、線、面的概念，構(gòu)成木塑露天桌椅（圖8）。整套桌椅統(tǒng)一采用金屬作為底架，條狀木塑板作為面板材料，營(yíng)造出空間環(huán)境的整體感。在材料上，木塑復(fù)合材料的凹凸肌理與金屬的精致肌理形成對(duì)比，木塑復(fù)合材料的溫暖感與金屬的冷峻感形成視覺(jué)感受上的對(duì)比。同時(shí)，不同色彩的金屬與木塑復(fù)合材料的組合也可呈現(xiàn)出不同的視覺(jué)效果（圖9），為人們的公共場(chǎng)所營(yíng)造出溫暖、清新、自然的現(xiàn)代感。在結(jié)構(gòu)上，零件之間采用可拆裝的螺釘連接，既方便安裝，又可以降低運(yùn)輸成本。另外，玻璃下層可置菜單或廣告單（圖10），便于現(xiàn)代商業(yè)化宣傳。

3.2木塑書(shū)架

這款供圖書(shū)館使用的六層雙柱雙面木塑書(shū)架（圖11），在外觀造型上，立柱部分處理成深色，旁板和層板處理成淺色，進(jìn)行深淺色彩搭配，以塑造書(shū)架的平衡感。立柱設(shè)計(jì)成四面均帶凹槽的結(jié)構(gòu)，用于旁板的嵌入，既方便使用時(shí)的安裝，同時(shí)使凹凸肌理成為一種裝飾。立柱頂部的裝飾件采用模壓技術(shù)制成，可標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)。在加工工藝上，書(shū)架的立柱、旁板和層板均采用擠出成型工藝進(jìn)行生產(chǎn)，利用木塑復(fù)合材料的凹凸肌理完成立柱與旁板、旁板與擱板的搭接（圖12），減少了五金連接件的使用。在功能上，結(jié)合人體工效學(xué)原理，考慮到旁板橫向凹凸肌理的需要和擠出成型工藝中幅面的限制，將旁板設(shè)計(jì)成多段拼搭結(jié)構(gòu)，根據(jù)書(shū)籍的尺寸大小，其凹凸肌理按照比例進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，利于層板的高度調(diào)節(jié)，方便圖書(shū)館中不同尺寸大小的圖書(shū)擺放。此外，旁板的雙面凹凸肌理設(shè)計(jì)，使相鄰兩書(shū)柜柜體共用同一塊旁板，一方面可根據(jù)室內(nèi)空間的大小對(duì)書(shū)架數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，滿足其在功能上的延伸，同時(shí)可充分利用空間資源，有效降低生產(chǎn)成本。

3.3等候椅與花壇

據(jù)調(diào)查，生活中等候場(chǎng)所（如火車站候車廳）的候車椅大部分為金屬材質(zhì)，這種材質(zhì)雖強(qiáng)度較高，但因候車場(chǎng)所一般人流量比較大，對(duì)家具的耐久性自然要求比較高，金屬表面掉漆以及生銹等后期維護(hù)工作并不易進(jìn)行。并且金屬制等候椅常給人冰冷的視覺(jué)感受，其舒適性也有待提高。相比較而言，木塑復(fù)合材料繼承了木材和塑料的雙重性質(zhì)，具有溫和自然的視覺(jué)和觸覺(jué)感受，且它的強(qiáng)度并不遜于金屬。因此可將其運(yùn)用于人流量比較大的公共場(chǎng)所，進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。這款木塑休息椅（圖13）刪繁就簡(jiǎn)，沒(méi)有多余的裝飾，造型簡(jiǎn)潔。等候椅底部為金屬支架，椅面為木塑材料組成的等腰梯形。等腰梯形的座面設(shè)計(jì)是為了便于使用者根據(jù)空間大小來(lái)調(diào)節(jié)休息椅的長(zhǎng)度（圖14），利用等腰梯形的特性，休息椅的長(zhǎng)度延伸可以更顯自然。在色彩上，木塑復(fù)合材料在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)增加著色劑可以造出各種色彩的產(chǎn)品，這款公共場(chǎng)所的休息椅正是運(yùn)用這一特性，設(shè)計(jì)出彩虹般色彩的椅子，為等候場(chǎng)所增添幾分色彩和樂(lè)趣。結(jié)構(gòu)上采用螺釘連接。此外，設(shè)計(jì)的配套花壇（圖15），既可以給等候場(chǎng)所帶來(lái)幾分自然的氣息，還保護(hù)了座椅的端面。花壇的數(shù)量可根據(jù)場(chǎng)所需要自由調(diào)整（圖16）。

4結(jié)語(yǔ)

篇2

土木工程學(xué)科的發(fā)展，在很大程度上依賴于性能優(yōu)異的新材料新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。在已有結(jié)構(gòu)的加固改造領(lǐng)域，不僅要求材料經(jīng)濟(jì)美觀、便于施工，且要求施工后的結(jié)構(gòu)承載力能夠明顯提高。而FPR復(fù)合材料以其優(yōu)異的力學(xué)性能和廣泛的適用性發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

FRP（fiberreinforcedplastics）復(fù)合材料主要有碳纖維（CFRP）、芳綸纖維（AFRP）及玻璃纖維（GFRP）等，其材料形式主要有片材、棒材和型材。FRP的共同優(yōu)點(diǎn)是：輕質(zhì)高強(qiáng)、高彈模、抗疲勞、耐腐蝕耐久性能好、熱膨脹系數(shù)低等。另外，F(xiàn)RP復(fù)合材料可以節(jié)省材料、自由裁剪、施工方便且速度快，雖然其前期投資較大，但維護(hù)成本低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。因此，F(xiàn)RP（片材）復(fù)合材料在土木結(jié)構(gòu)加固工程中應(yīng)用潛力巨大。

1、FRP復(fù)合材料的基本特性

隨著增強(qiáng)纖維材料的發(fā)展，碳纖維、芳綸纖維及玻璃纖維已經(jīng)成為當(dāng)前結(jié)構(gòu)工程中加固補(bǔ)強(qiáng)的重要材料。一些典型的FRP（片材）復(fù)合材料的基本力學(xué)性能見(jiàn)下表。

FRP復(fù)合材料的性能各異，在拉伸強(qiáng)度及拉伸模量方面，玻璃纖維和芳綸纖維一般比碳纖維低1/3左右；在斷裂延伸率方面，芳綸纖維一般是碳纖維的2倍左右，玻璃纖維一般比碳纖維高70%左右；在韌性、抗沖擊性能方面，芳綸纖維和玻璃纖維要比碳纖維好得多；在抗堿腐蝕方面，芳綸纖維和玻璃纖維則不如碳纖維好。關(guān)于其它方面的性能差異，這里不再贅述。

2、FRP復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)加固工程中應(yīng)用領(lǐng)域

2.1民用建筑、橋梁及工業(yè)廠房

FRP復(fù)合材料因其優(yōu)異的力學(xué)性能，在民用建筑及工業(yè)廠房的加固中應(yīng)用很多，主要有：①梁加固。加固的作用包括抗彎和抗剪。在進(jìn)行抗彎加固時(shí)，F(xiàn)RP復(fù)合材料的纖維方向與梁的軸向一致，一般貼在梁的受拉側(cè)，已提高梁的承載能力。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)得出，只要該梁不是超筋梁，貼一層AK-60可以提高承載力30%左右，貼兩層可以提高40%左右；在進(jìn)行抗剪加固時(shí)，F(xiàn)RP復(fù)合材料的纖維方向與梁的軸向垂直；②板加固。一般對(duì)于板的加固凈空要求比較高，而且加固后不影響其外觀，所以用厚度很薄且柔軟的FRP復(fù)合材料進(jìn)行加固是一種理想的選擇；③柱加固。芳綸纖維布、玻璃纖維布是比較理想的柱加固材料。因?yàn)樗鼈兊膹椖Ｐ。鄬?duì)于碳纖維（彈模235Gpa），其延性較好；并且，在進(jìn)行棱角打磨時(shí)一般只需要10mm左右，一般不需打磨，而碳纖維則需要30mm左右，若采用芳綸纖維就可以節(jié)約很多工時(shí)。

2.2地鐵、隧道

因地鐵和隧道是一種在地下工作的結(jié)構(gòu)，所以它的受力與地面結(jié)構(gòu)是不一樣的。在洞頂和洞側(cè)，它都有土壓力的作用，而且也有凈空的要求，所以進(jìn)行裂縫修補(bǔ)時(shí)，傳統(tǒng)的加固方法不可行，而用芳綸纖維布（不導(dǎo)電）進(jìn)行加固維修就可以滿足它的各方面要求，因?yàn)樵诘罔F或隧道的拱頂或側(cè)壁的裂縫一般是多向且不規(guī)則的，這就要求修復(fù)材料必須具有良好的抗剪性能，而且還是一種不導(dǎo)電的材料，所以芳綸布在隧道地鐵工程中是一種最佳的選擇。

2.3煙囪、水塔

由于煙囪水塔這樣向高空發(fā)展的結(jié)構(gòu)，加固維修特別困難，傳統(tǒng)加固方法（如擴(kuò)大截面法、粘鋼法）基本上很難解決這樣的問(wèn)題，而采用輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐久性能都很好的復(fù)合材料（尤其是芳綸纖維）進(jìn)行加固，就是一種很好的方法。

3、幾種加固方法的比較

3.1擴(kuò)大截面法

這種加固方法是通過(guò)增大受力面積來(lái)提高結(jié)構(gòu)的承載力，一般用在一些較小且對(duì)凈空沒(méi)要求不高的結(jié)構(gòu)中。這種方法雖然具有成本較低的優(yōu)點(diǎn)，但是增加了原結(jié)構(gòu)的自重，同時(shí)減小了凈空，工期長(zhǎng)，有很大的局限性。目前，在較大的工程中很少用。

3.2粘鋼法

在用鋼板加固時(shí)，一般將鋼板貼在被加固的結(jié)構(gòu)受力部位的外邊緣，同時(shí)封閉粘貼部位的裂縫和缺陷，約束混凝土的變形。粘鋼法加固的特點(diǎn)：①既可提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又可提高剛度；②適應(yīng)結(jié)構(gòu)（鋼結(jié)構(gòu)）又粘又鉚，適應(yīng)節(jié)點(diǎn)加固；③延伸率大，適應(yīng)沖擊、振動(dòng)結(jié)構(gòu)加固；④鋼板表面處理要求嚴(yán)格，粘結(jié)面易生銹；⑤厚鋼板端點(diǎn)處應(yīng)力集中，混凝土易剝離。

由上述可知，采用這種方法加固必須注意幾點(diǎn)：①對(duì)鋼板的尺寸要求很嚴(yán)格?？箯潟r(shí)宜薄點(diǎn)，以保證它和原結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)；抗剪時(shí)不僅宜厚點(diǎn)，而且在錨固時(shí)應(yīng)使端部鋼板延伸到應(yīng)力較小區(qū)，防止應(yīng)力集中造成對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的損害；②貼完后，必須對(duì)鋼板邊緣裂縫進(jìn)行處理；③還要對(duì)鋼板進(jìn)行防腐處理，這也是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)。所以其造價(jià)很高，而且它的使用范圍還有一定的局限性，一般只用在剛度要求很嚴(yán)格的地方。

3.3FRP復(fù)合材料法

FRP復(fù)合材料法加固的特點(diǎn)：①高強(qiáng)度、高彈模，厚度薄、重量輕；②材料可任意長(zhǎng)度，任意交叉，適應(yīng)任意曲面和任意形狀結(jié)構(gòu)；③耐腐蝕，抗疲勞性能好；④施工簡(jiǎn)便，與混凝土結(jié)合密實(shí)；⑤材料防潮要求嚴(yán)格，且不宜加固節(jié)點(diǎn)區(qū)域。

在目前的FRP材料加固市場(chǎng)中，碳纖維占的比例最多。碳纖維是一種導(dǎo)電、易發(fā)生脆性破壞的材料，可以承受很大的靜載，但在絕緣性要求很高的電氣化鐵路、地鐵及隧道工程中，不宜采用；同為高強(qiáng)高彈模的芳綸纖維不存在這樣的局限，能經(jīng)常承受沖擊載荷，芳綸纖維的極限破壞形式為塑性破壞，而且還是它的優(yōu)勢(shì)所在，其在抗剪方面也有很大的優(yōu)勢(shì)，在加固墩子時(shí)一般也是利用它優(yōu)異的抗剪性能，但芳綸纖維在裁剪時(shí)須用專門的陶瓷剪刀。

4、FRP復(fù)合材料的選擇

4.1環(huán)境影響

在高堿度和濕度的地區(qū)，宜選擇碳纖維復(fù)合材料，不宜選擇玻璃纖維復(fù)合材料；在溫度變化較大的地區(qū)，玻璃纖維的熱膨脹系數(shù)與混凝土相似，宜選擇玻璃纖維；玻璃纖維和芳綸纖維是良好的絕緣體，而碳纖維是可導(dǎo)電體，為避免鋼筋的潛在電流腐蝕，碳纖維材料不應(yīng)與鋼筋直接接觸。

4.2荷載影響

對(duì)于經(jīng)常承受沖擊或振動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先選擇芳綸纖維和玻璃纖維復(fù)合材料，它們的韌性、抗沖擊性能都比碳纖維復(fù)合材料好；對(duì)于要求耐蠕變和疲勞的結(jié)構(gòu)，應(yīng)優(yōu)先選擇碳纖維復(fù)合材料，碳纖維材料耐蠕變和疲勞的能力比芳綸纖維和玻璃纖維材料好得多。

4.3保護(hù)層影響

保護(hù)層的厚度和類型應(yīng)根據(jù)FRP復(fù)合材料的要求選擇。對(duì)環(huán)境的抗力（如潮濕、溫度、沖擊、曝曬等）、施工現(xiàn)場(chǎng)抗力、人為破壞的抗力等，應(yīng)采取有效的保護(hù)措施，以免使FRP復(fù)合材料的力學(xué)性能減退。保護(hù)層通常采用兩種方法：①在FRP復(fù)合材料外加厚樹(shù)脂膠層，提供有彈性的保護(hù)層；②在FRP復(fù)合材料外粉抹一層高強(qiáng)水泥砂漿，保護(hù)FRP復(fù)合材料不受損害。

篇3

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料，細(xì)觀結(jié)構(gòu)，有效屬性，均質(zhì)化

 

0引言

復(fù)合材料是由兩種或兩種以上組分材料組成的新材料, 根據(jù)不同的需要，可以選取不同的組分材料和細(xì)觀結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化材料的性能，在航空航天、建筑、交通等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣的應(yīng)用。為了預(yù)測(cè)復(fù)合材料的宏觀力學(xué)屬性，人們提出了許多的方法。早期主要以解析模型為主，如Eshelby等效夾雜法[1]、微分法[2]、Mori-Tanaka法[3]等，這些方法只考慮了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的一些基本信息，而忽略了復(fù)合材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特征，計(jì)算精度和適用范圍有限。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值法得到了廣泛的應(yīng)用，如通用元胞法[4-5]和有限元方法[6-8]，其方法通常是對(duì)復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)的“代表性體積元”（RVE）進(jìn)行力學(xué)分析，進(jìn)而獲得其宏、細(xì)觀力學(xué)性能。數(shù)值法很好地考慮了復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征，預(yù)測(cè)精度較高。

對(duì)于高填充比和填充顆粒尺寸跨度大的復(fù)合材料，如固體推進(jìn)劑[9]，建模時(shí)為了使RVE具有代表性，模型中通常包含數(shù)百個(gè)顆粒，數(shù)值法預(yù)測(cè)這類材料的有效屬性時(shí)前處理變得異常困難。畢業(yè)論文，有效屬性。為了解決這一問(wèn)題，B. Banerjee[10]利用一種遞歸算法預(yù)測(cè)了復(fù)合材料PBX9501的有效彈性屬性，但是該算法所采用的正交化網(wǎng)格并不能很好的反映顆粒的邊界。畢業(yè)論文，有效屬性。K. Matous[11]在進(jìn)行固體推進(jìn)劑損傷分析時(shí)，通過(guò)Mori-Tanaka方法將基體與小尺寸顆粒均質(zhì)化為一種混合物。畢業(yè)論文，有效屬性。

本文將不同尺寸類型的顆粒分別與基體進(jìn)行均質(zhì)化，提出一種預(yù)測(cè)復(fù)合材料有效彈性模量的多步驟方法。利用多步法計(jì)算了不同填充分?jǐn)?shù)和組分模量比復(fù)合材料的有效彈性屬性，并與全尺寸有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。

1多步驟法

高填充分?jǐn)?shù)和顆粒尺寸跨度大的復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)RVE通常很大，如圖1所示。多步法將預(yù)測(cè)有效彈性屬性的過(guò)程分為幾個(gè)步驟，首先將小顆粒與基體視為一種混合物，利用有限元或細(xì)觀力學(xué)等均質(zhì)化方法計(jì)算出其有效屬性后，再把它當(dāng)成一種新的基體，如此反復(fù)，直至計(jì)算出整個(gè)代表性體積元的有效屬性，過(guò)程如圖2所示。在每一步計(jì)算過(guò)程中，與基體相混合的顆粒種類越多，計(jì)算精度也越高，同時(shí)計(jì)算模型也越大。多步法計(jì)算過(guò)程中，參與混合的顆粒體積分?jǐn)?shù)通過(guò)下式計(jì)算得到：

（1）

其中，為顆粒在“混合物”中的體積分?jǐn)?shù)，，為參與均質(zhì)化的顆粒和基體體積分?jǐn)?shù)。

圖1 復(fù)合材料“代表性體積元”

Fig .1 RVE of composite

圖2 多步法預(yù)測(cè)復(fù)合材料宏觀有效屬性過(guò)程

Fig.2 Progression of propertyprediction of multi-step method for composite

2均質(zhì)化方法

2.1有限元法

利用有限元方法預(yù)測(cè)復(fù)合材料有效屬性時(shí)，首先在將“代表性體積單元”進(jìn)行網(wǎng)格剖分，再施加周期性邊界條件模擬均勻介質(zhì)的力學(xué)行為。周期邊界條件表示為

(2)

其中，為RVE的邊長(zhǎng)，，為施加于邊界上的位移載荷。假定平面應(yīng)變情況下，通過(guò)有限元方法計(jì)算得到的細(xì)觀應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)為和，對(duì)其進(jìn)行體積平均得到平均應(yīng)力（有效應(yīng)力）和平均應(yīng)變（有效應(yīng)變）

（3）

（4）

其中，，為平均應(yīng)力和平均應(yīng)變，，為單元平均應(yīng)力和單元平均應(yīng)變，為單元數(shù)，為單元體積。則二維楊式模量和泊松比計(jì)算如下

（5）

（6）

三維楊式模量和泊松比可通過(guò)上式轉(zhuǎn)化得到[12]

（7）

（8）

2.2 Mori-Tanaka方法

解析法中，由于Mori-Tanaka方法計(jì)算簡(jiǎn)單，同時(shí)在一定程度上考慮了復(fù)合材料中夾雜之間的相互作用，成為預(yù)測(cè)復(fù)合材料有效屬性的有效工具，對(duì)于多相復(fù)合材料，其體積和剪切模量可表示為[13]

（9）

（10）

式中，，，，，,分別為體積模量和剪切模量，為體積分?jǐn)?shù)，下標(biāo)和0分別代表第相顆粒與基體, 為相的數(shù)目。楊式模量和泊松比為

（11）

（12）

由(9)-(10)可知，Mori-Tanaka法只考慮了顆粒體積分?jǐn)?shù)，而忽視了復(fù)合材料中顆粒的形狀、大小及分布等結(jié)構(gòu)特征。

3計(jì)算結(jié)果

考慮三相顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料，各組分為各向同性彈性材料，具體組成及力學(xué)參數(shù)如表1所示。計(jì)算中，顆粒體積分?jǐn)?shù)為40％～70％, 顆粒1與顆粒2之間的體積比為1:1.8。迭代法預(yù)測(cè)該復(fù)合材料的有效彈性模量分兩個(gè)步驟，每一步分別用有元法（FEM）或Mori-Tanaka（MT）方法計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與全尺寸RVE的有限元和Mori-Tanaka計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，全尺寸模型顆粒總數(shù)為90，每個(gè)單步中顆粒數(shù)為50。畢業(yè)論文，有效屬性。四種多

步法與全尺寸有限元計(jì)算結(jié)果如圖3所示

表1 復(fù)合材料組分參數(shù)

Tab.1 Parameters of composite constituents

 

篇4

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料，教學(xué)改革，選修課

【中圖分類號(hào)】TB33-4

復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料，與傳統(tǒng)材料相比，復(fù)合材料具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如其成分及性能的可設(shè)計(jì)性高，由于加入了高性能的增強(qiáng)相，其強(qiáng)度和彈性模量很高，尤其是比強(qiáng)度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)材料，另外還具有抗疲勞、斷裂性能好、結(jié)構(gòu)功能一體化等一系列優(yōu)越性能，是其他材料難以替代的功能材料和結(jié)構(gòu)材料，在國(guó)防、機(jī)械、化工、醫(yī)療等各領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是新技術(shù)革命賴以發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，復(fù)合材料已成為新材料研究領(lǐng)域的重要方向，對(duì)于材料科學(xué)的發(fā)展意義重大。正因如此，眾多高校非常重視復(fù)合材料課程的開(kāi)設(shè)，《復(fù)合材料》是材料學(xué)院材料科學(xué)與工程、金屬材料、高分子材料等非復(fù)合材料專業(yè)本科生的專業(yè)選修課之一。根據(jù)復(fù)合材料涉及的分類，這門課程主要講述復(fù)合材料增強(qiáng)體、復(fù)合材料的設(shè)計(jì)原理、聚合物基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等內(nèi)容。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解復(fù)合材料的基本理論知識(shí)、分類及其應(yīng)用前景，掌握材料所具有的使用性能，以及常見(jiàn)復(fù)合材料制備方法，以提高對(duì)于復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制造、性能及應(yīng)用能力。但本課程的特點(diǎn)是內(nèi)容繁雜，涉及了基體、增強(qiáng)體、復(fù)合原理、材料設(shè)計(jì)、成型方法及工藝、生產(chǎn)設(shè)備等內(nèi)容，涵蓋化學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、工程學(xué)等方面的基礎(chǔ)課程。因此，在教學(xué)中普遍存在學(xué)生對(duì)所涉及的概念、理論不甚理解，導(dǎo)致厭學(xué)、重視不足現(xiàn)象，同時(shí)也存在教師很難將知識(shí)點(diǎn)一一闡述透徹，學(xué)生難以進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)等問(wèn)題。另外，該課程多為陳述性內(nèi)容，在授課過(guò)程中很容易陷入乏味的陳述之中，使得學(xué)生對(duì)本門課程無(wú)法提起興趣。因此，針對(duì)以上題，本課程需要在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了改革，并分析復(fù)合材料學(xué)課程理論教學(xué)改革的方法和意義，以期為高等院校的相關(guān)課程和專業(yè)建設(shè)提供一定的參考。

1 授課內(nèi)容改革

大學(xué)教育是創(chuàng)造性人才培養(yǎng)的搖籃，其專業(yè)選修課教學(xué)內(nèi)容旨在開(kāi)闊學(xué)生的視野，提高其創(chuàng)造創(chuàng)新能力，因此在教學(xué)中應(yīng)該剔除陳舊的知識(shí)、固定的模式?！稄?fù)合材料》這門課程的知識(shí)信息量比較大、直觀性比較強(qiáng)，其內(nèi)容涉及聚合物基復(fù)合材料、功能復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、無(wú)機(jī)復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料等諸多方面，但是在本科生培養(yǎng)計(jì)劃改革中，該課程由原來(lái)的32學(xué)時(shí)壓縮為16學(xué)時(shí)左右，在指定的教學(xué)時(shí)限內(nèi)很難完成課程全部?jī)?nèi)容的教學(xué)。因此，需要對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步精簡(jiǎn)、合并，盡可能在體現(xiàn)其完整性的同時(shí)突出發(fā)展前沿的內(nèi)容，教材也必須作整合化“手術(shù)”，在個(gè)性化的教材之中養(yǎng)成學(xué)科的風(fēng)格與特色。例如，在我校材料科學(xué)專業(yè)主要是以金屬材料為主，因此要重點(diǎn)學(xué)習(xí)金屬基復(fù)合材料，在充分講述了金屬基復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、制造、界面表征及性能分析后，要著重描述金屬基復(fù)合材料的目前的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)展方向以及存在的主要問(wèn)題。而陶瓷基等復(fù)合材料則在介紹其總體理論后可以針對(duì)于某些發(fā)展方向進(jìn)行延伸講授，在完成大綱要求內(nèi)容的同時(shí)，要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，使學(xué)生在明晰總體脈絡(luò)的情況下，能夠抓住主要方向，只有這樣才能在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。

2 革新教學(xué)方法

前已述及，《復(fù)合材料》這門課的知識(shí)體系非常寬廣、內(nèi)容豐富、實(shí)用性較強(qiáng)，其內(nèi)容歸納起來(lái)具有以下特點(diǎn)：一是課程內(nèi)容包含的專業(yè)知識(shí)和門類非常多，并應(yīng)用很多基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)來(lái)分析材料中的具體問(wèn)題，有的內(nèi)容非常具體而復(fù)雜，如復(fù)合材料的界面結(jié)合理論，有的內(nèi)容則比較抽象而難懂，如材料的晶體結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的微觀機(jī)理等；二是同時(shí)具有很強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性，一方面有很多的理論分析與公式推導(dǎo)，在分析和推導(dǎo)的過(guò)程中要建立具體的物理模型，并結(jié)合材料內(nèi)部的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的處理；另一方面要應(yīng)用基本理論和方法來(lái)分析、解釋和處理材料方面的實(shí)際問(wèn)題；三是該課程內(nèi)容中包含大量抽象、復(fù)雜且不易理解的概念。如果使用傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式，只能是學(xué)生得到一些感知的內(nèi)容，無(wú)法使其得到直接的體驗(yàn)，顯得枯燥無(wú)味呆板。好在現(xiàn)在各學(xué)校基本上都普及了多媒體教學(xué)，為了吸引學(xué)生在課堂上的注意力，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)本課程教學(xué)的最終目標(biāo)，需要在多媒體教學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)手段進(jìn)行相應(yīng)的改革?？梢詮囊韵路矫嫒胧郑?/p>

（1）在教學(xué)中把多媒體、影像資料、CAI 課件等現(xiàn)代化教學(xué)手段應(yīng)用到在教學(xué)中，在課堂上用文字、圖片、動(dòng)畫和視頻以及聲音等資料來(lái)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，可以在有限的時(shí)間內(nèi)提供給學(xué)生最大的知識(shí)信息量。

（2）采用授課―交流―討論的流程，通過(guò)向?qū)W生講解與授課內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文，讓學(xué)生從科研的角度認(rèn)識(shí)復(fù)合材料，同時(shí)了解復(fù)合材料發(fā)展的動(dòng)態(tài)，并與其在各領(lǐng)域的應(yīng)用結(jié)合起來(lái)。授課的同時(shí)積極與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，共同探究論文中學(xué)術(shù)論點(diǎn)，必要時(shí)可以讓學(xué)生自己查閱總結(jié)科研文獻(xiàn)的觀點(diǎn)，并進(jìn)行分析評(píng)閱，進(jìn)而提升自身綜合實(shí)力。

（3）《復(fù)合材料》這門課程陳述性內(nèi)容較多。如果采用“以教師為主體、以課堂為中心”傳統(tǒng)的灌輸式教育，會(huì)使課堂教學(xué)氣氛呆板，使得學(xué)生的創(chuàng)造性思維受到嚴(yán)重束縛，既降低了學(xué)習(xí)效果，也忽視學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)、科研能力的培養(yǎng)。因此在教學(xué)過(guò)程中，除了對(duì)本門課程的難點(diǎn)和重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解外，其他容易理解的內(nèi)容，可以讓學(xué)生先在老師的引導(dǎo)下自行閱讀并完成讀書(shū)報(bào)告，然后老師對(duì)其讀書(shū)報(bào)告進(jìn)行講評(píng)，這種自學(xué)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

3 優(yōu)化考核辦法

課程考核是大學(xué)教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)教師授課及學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)，對(duì)督促學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生潛能、個(gè)性和創(chuàng)造性等的培養(yǎng)具有重要作用?！稄?fù)合材料》課程涉及的領(lǐng)域廣、范圍大、知識(shí)點(diǎn)多，如果單純以閉卷答題的方式進(jìn)行考核，則會(huì)在一定程度上約束學(xué)生的思維，不利于考查學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，無(wú)法全面評(píng)估學(xué)生對(duì)這門課程的掌握情況，因此，如何既能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，又能達(dá)到考核的目的，這是亟需解決的問(wèn)題。《復(fù)合材料》是一門專業(yè)選修課程，期考核方式可以相對(duì)靈活一些，能夠采用綜合考核、靈活應(yīng)試的辦法，在研習(xí)傳統(tǒng)考試模式的前提下，提高平時(shí)考核成績(jī)的比重，在平時(shí)成績(jī)的考核中，可以采用學(xué)生在課堂上發(fā)言和討論、撰寫讀書(shū)筆記和科研報(bào)告等多種方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考核，尤其是讓學(xué)生撰寫科研報(bào)告，報(bào)告中要求學(xué)生通過(guò)閱讀相關(guān)專業(yè)書(shū)籍及國(guó)內(nèi)外期刊，總結(jié)出復(fù)合材料最新研究進(jìn)展、應(yīng)用技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容，以此提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握，并使學(xué)生在考核過(guò)程中掌握了科研論文的查閱總結(jié)能力。將這幾種考核方式相結(jié)合，可以促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中積極主動(dòng)地參與，避免平時(shí)不用心學(xué)習(xí)，考試時(shí)突擊學(xué)習(xí)情況的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

課堂上教師的“講授”是為學(xué)生的“學(xué)習(xí)”作鋪墊和服務(wù)的，講授過(guò)程中教師應(yīng)該是導(dǎo)演，是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。因此，教師應(yīng)該積極與學(xué)生互動(dòng)，在此過(guò)程中，教師要大膽放手，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，想方設(shè)法激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地去探究、去思考，并樂(lè)于實(shí)踐；只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)“先學(xué)”的目標(biāo)，才能把課堂的主動(dòng)權(quán)真正還給學(xué)生，突出學(xué)生是課堂教學(xué)的主體地位。

總之，《復(fù)合材料》作為一門專業(yè)選修課程，其教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)的改革，要運(yùn)用各種有效的教學(xué)手段，采取科學(xué)合理的綜合考核形式，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力、綜合能力、創(chuàng)新能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題能力以及養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王獻(xiàn)彪.材料學(xué)專業(yè)本科生課程創(chuàng)新能力的探索[J].文學(xué)教育.2010，（7）：69；

[2] 王獻(xiàn)彪，徐文總，劉瑾等.《復(fù)合材料》課程互動(dòng)式教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].廣州化工.2012，40（10）：174-175

[3] 趙洪凱，肖力光，劉亞冰等.《復(fù)合材料》課程建設(shè)與教學(xué)研究[J].廣州化工.2010，38（10）：229-230

篇5

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；機(jī)械制造；應(yīng)用；行業(yè)

對(duì)于復(fù)合材料而言，它主要是由兩種或者兩種以上性質(zhì)不盡相同的材料經(jīng)過(guò)各種施工工藝組合而成的新型材料，復(fù)合材料的每一組成材料在性能方面都發(fā)揮了很強(qiáng)的協(xié)同作用。復(fù)合材料具有強(qiáng)度好、剛度大、質(zhì)量小等優(yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)不用的使用條件進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，以滿足各種不同的用途，從而大幅度提升工程結(jié)構(gòu)材料及其功能材料的整體性能。通常情況下，復(fù)合材料擁有良好的比模量和比強(qiáng)度，并且化學(xué)穩(wěn)定性好，耐磨、減磨、自滑性好，耐熱性好，高抗熱沖擊性和高韌度，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能良好。所以，當(dāng)前復(fù)合材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造、電子、紡織、醫(yī)學(xué)、汽車工業(yè)等諸多領(lǐng)域當(dāng)中，產(chǎn)業(yè)化形勢(shì)初具形成。筆者通過(guò)本文，針對(duì)復(fù)合材料在機(jī)械制造上的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1.關(guān)于復(fù)合材料的基本概述

由于復(fù)合材料各組成材料在性能方面實(shí)現(xiàn)了協(xié)調(diào)，能夠?qū)崿F(xiàn)單組材料所不具有的優(yōu)勢(shì)，例如，復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、剛度大、質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)。

可將復(fù)合材料分為功能型材料與結(jié)構(gòu)型材料，前者具有良好的耐磨、耐高溫性，適用于機(jī)械零部件制造，在保證工件質(zhì)量的同時(shí)，也可適當(dāng)?shù)脑黾悠涫褂脡勖欢笳邉t可以很好應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備制造中，它具有質(zhì)量小、強(qiáng)度大等優(yōu)勢(shì)，有效降低了機(jī)械設(shè)備的重量。

2.在機(jī)械制造上應(yīng)用復(fù)合材料

在制造機(jī)械的過(guò)程中，應(yīng)該按照零部件工作環(huán)境的不同來(lái)確定原材料的選擇、工作環(huán)境、受力分析和一些特殊的條件等等。一方面要保證零部件在工作過(guò)程中不能出現(xiàn)失效的情況，另一方面還要盡量的增加其實(shí)際使用壽命。下面將對(duì)部分復(fù)合材料的主要性能、特點(diǎn)及用途進(jìn)行集中闡述。

2.1不銹鋼復(fù)合鋼板

不銹鋼板是由合金元素組成，這些元素也決定了不銹鋼板性能的差異；由于這些元素的存在，因此造就了不銹鋼板具有極佳的耐化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕性能，是在鋼材里面是最好的。不銹鋼復(fù)合板采用先進(jìn)的真空軋制工藝，可以確保讓不同材質(zhì)材料之間形成原子結(jié)合，結(jié)合率可達(dá)100%。不銹鋼復(fù)合板具有良好的導(dǎo)熱能力，又具有防腐蝕功能，可大量用于焦化設(shè)備。如使用于蒸氨塔，可以提高蒸氨塔的使用壽命，降低運(yùn)行成本；另外一方面因其防腐性能，又能應(yīng)用于蒸氨設(shè)備。

2.2玻璃纖維復(fù)合材料

這種復(fù)合材料是熱固性樹(shù)脂和纖維的復(fù)合，其密度小、強(qiáng)度大、抗沖擊性強(qiáng)。收縮性小、耐腐蝕。同時(shí)。熱塑性樹(shù)脂和纖維的復(fù)合，還具有良好的注射成形和低溫韌性。

玻璃纖維復(fù)合材料通常運(yùn)用到耐腐蝕、耐磨、絕緣、無(wú)磁、減磨和普通機(jī)械零部件、泵閥、管道和容器當(dāng)中。

2.3碳纖維石墨纖維復(fù)合材料

這種復(fù)合材料主要是由碳-陶瓷復(fù)合、碳-樹(shù)脂復(fù)合等，它具有良好的比模量、比強(qiáng)度、比剛度，而且線膨脹系數(shù)小、耐摩擦、自性和耐磨損性良好。此外，它還具有很好的耐熱性和耐腐蝕性。

碳纖維石墨纖維復(fù)合材料在航空、宇航、原子能等工業(yè)中主要使用在壓氣機(jī)葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、軸瓦、齒輪、機(jī)翼上。

2.4硼纖維復(fù)合材料

這種復(fù)合材料主要是硼和環(huán)氧樹(shù)脂或者鋁復(fù)合而成，具有良好的比剛度和比強(qiáng)度。

硼纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用于火箭、飛機(jī)等構(gòu)件當(dāng)中，能夠有效降低的機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。

2.5晶須復(fù)合材料

晶須復(fù)合材料中的晶須為單晶，沒(méi)有普通材料的空穴和錯(cuò)位等毛病，而且具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。

通產(chǎn)情況下，晶須復(fù)合材料應(yīng)用于渦輪葉片當(dāng)中。

2.6石棉纖維復(fù)合材料

石棉纖維復(fù)合材料主要是纖維和樹(shù)脂的復(fù)合，具有良好的絕緣性、耐磨性、耐熱性和耐酸性。

石棉纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用在絕緣材料、制動(dòng)機(jī)械部件和密封件當(dāng)中。

2.7金屬粒塑料復(fù)合材料

金屬粒塑料復(fù)合材料主要是將金屬摻入到塑料當(dāng)中，能夠有效改善自身原本具有的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，并降低線膨脹系數(shù)。

石棉纖維復(fù)合材料主要應(yīng)用于鉛粉加入氟塑料所做的軸承材料當(dāng)中。

2.8陶瓷粒金屬?gòu)?fù)合材料

陶瓷粒金屬?gòu)?fù)合材料能夠有效提升機(jī)械設(shè)備的高溫耐磨性、抗腐蝕性以及等性能。

陶瓷粒金屬?gòu)?fù)合材料中氧化物金屬陶瓷主要用于高速切削材料和高溫材料當(dāng)中；而碳化鉻則主要應(yīng)用于耐磨噴、耐腐蝕、高溫?zé)o、重載軸承的零部件當(dāng)中。

2.9彌散強(qiáng)化復(fù)合材料

彌散強(qiáng)化復(fù)合材料主要是將尺寸比較小的硬質(zhì)粒子均勻的分布于金屬基體當(dāng)中，從而極大地提升了機(jī)械設(shè)備的耐熱性和強(qiáng)度值。

彌散強(qiáng)化復(fù)合材料一般應(yīng)用于比強(qiáng)度較高、耐熱性良好的工件當(dāng)中。

2.10多層復(fù)合材料

多層復(fù)合材料主要是指鋼-多孔性青銅-塑料三層的復(fù)合，具有良好的耐磨性和抗沖擊性。

多層復(fù)合材料通常應(yīng)用于熱片、軸承以及球頭座等耐磨件當(dāng)中。

2.11多孔浸漬復(fù)合材料

多孔浸漬復(fù)合材料主要是指多孔材料浸漬到低摩擦系數(shù)的油脂或者氟塑料當(dāng)中，能夠有效降低摩擦力。

多孔浸漬復(fù)合材料一般應(yīng)用于軸承、油枕當(dāng)中，而浸樹(shù)脂石墨則往往用于抗磨材料當(dāng)中。

3.在沖壓模具的制造上應(yīng)用復(fù)合材料

因?yàn)楦鞣N各樣的沖壓模具所處的工作環(huán)境有所差異，因而，針對(duì)模具材料的要求也不盡相同。我們可以將這些模具材料大體上劃分成三種：首先是沖裁模材料的要求；其次是拉伸模材料的要求；第三是冷擠壓模材料的要求。對(duì)于這些模具制造來(lái)說(shuō)，它們要求原材料能夠承受振動(dòng)、沖擊、拉伸、高壓、摩擦、扭曲等負(fù)荷，甚至還要在超高溫條件下完成工作。從當(dāng)前形勢(shì)來(lái)看，制造沖壓模具的材料大部分是以鋼材為主，由于碳素工具鋼在價(jià)格方面相對(duì)便宜，并且容易加工塑性，因而它被廣泛應(yīng)用于模具制造當(dāng)中，然而其紅硬性和淬透性較差，在進(jìn)行熱處理時(shí)將會(huì)發(fā)生較大的形變，并且承載能力低，不適用于塑性低、硬度大的零部件制造。例如，硬質(zhì)合金鋼的抗彎強(qiáng)度、韌性差，對(duì)于一些需要較強(qiáng)硬度和韌性的機(jī)械設(shè)備制造就無(wú)法滿足要求，而復(fù)合材料在性能方面則具有較強(qiáng)的比強(qiáng)度和比模量，它能夠有效抵抗刃口在工作過(guò)程中所受到的各種強(qiáng)烈沖擊和摩擦。

4.結(jié)語(yǔ)

總而言之，復(fù)合材料科學(xué)是一種包含了諸多行業(yè)、領(lǐng)域的新興學(xué)科，由于其具有質(zhì)量小、強(qiáng)度大、加工便捷、彈性良好、抗化學(xué)腐蝕、耐候性好等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、汽車、醫(yī)學(xué)、化工等諸多領(lǐng)域當(dāng)中。近年來(lái)，針對(duì)新型復(fù)合材料的設(shè)計(jì)及其性能的研究與評(píng)價(jià)獲得巨大進(jìn)步，復(fù)合材料在材料工業(yè)當(dāng)中所占比例也逐漸增加，因而產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)得到顯著加強(qiáng)。伴隨科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，復(fù)合材料也勢(shì)必會(huì)在更多的領(lǐng)域和行業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)錦清，文潮，劉曉新，唐仕英，林英睿，李迅，周剛.不銹鋼復(fù)合板與16MnR鋼沖擊拉伸力學(xué)特性研究[J].兵器材料科學(xué)與工程，2010（01）.

[2]王正中，蔣玉濱，孫小偉.東風(fēng)微型轎車復(fù)合材料車身的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].玻璃鋼學(xué)會(huì)第十五屆全國(guó)玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2008（22）：275一278.

[3]李文軍，殷江寧，邢高磊，岳強(qiáng)，崔廣梅.321/15CrMoR金屬?gòu)?fù)合板壓力容器封頭的制造[J]，材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，2011（05）.

[4]王宏雁，陳君毅.汽車車身輕量化結(jié)構(gòu)與輕質(zhì)材料[M].北京：北京大學(xué)出版社，2009：50-153.

篇6

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料箱梁；連續(xù)梁；剪力滯效應(yīng)；撓度；ANSYS

中圖分類號(hào)： TB332文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Deflection analysis of composite thin-walled box continuous beam considering vertical shear deformation and shear lag effect

Han Bo Qi Tie

（China Railway Engineering Consultants Group. Taiyuan Branch, TaiYuan 030000,China）

Abstract: In this paper, considering vertical shear deformation and shear lag effect, differential equations of composite symmetrically laminated box beam under symmetrical bending are described firstly, and deflection functions in two-equal-span continuous beam under concentrated load P applied at mid-span respectively have been deduced. Finally, connecting with the concrete example of box beam, careful finite element analysis by using finite element software ANSYS is done for it, and comparing the result of the ANSYS finite element simulation with the theoretical results of this paper, the result demonstrates clearly that this method agrees well with the ANSYS finite element method, so the results are coordinate and accurate.

Key words：composite box; continuous beam; shear lag effect ; deflection; ANSYS

引言

復(fù)合材料層合薄壁連續(xù)箱梁具有優(yōu)越的力學(xué)性能、良好的空間整體受力性能，節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，在土木工程、航空航天工程等結(jié)構(gòu)方面有非常好的應(yīng)用前景[1]。在目前的復(fù)合材料層合薄壁箱梁研究中，研究多見(jiàn)于對(duì)簡(jiǎn)支梁的撓度函數(shù)和有限元的分析[2]，而對(duì)復(fù)合材料層合薄壁連續(xù)箱梁的研究卻比較少，因此，復(fù)合材料層合薄壁連續(xù)箱梁的理論研究具有非常重要的意義。

基本假定及其控制方程

對(duì)于如圖1所示的雙軸對(duì)稱鋪設(shè)[3]，薄壁箱梁的翼板比較薄，于是豎向剪力Q由于主要由腹板承擔(dān)，滿足，以及，這樣一來(lái)翼板處于一種平面應(yīng)力狀態(tài)，在對(duì)稱彎曲條件下設(shè)其中面（y軸）的軸向位移，豎向位移，轉(zhuǎn)角分別為，，，翼板上由剪力滯后效應(yīng)所引起的縱向位移差函數(shù)為：。本文假設(shè)截面上任一點(diǎn)的軸向位移為：

（1）

對(duì)于圖(1)所示的雙軸對(duì)稱鋪設(shè)的復(fù)合材料層合薄壁箱梁的控制方程如下[4]：

（2）

圖1層合箱梁示意圖

上式中；分別為全截面的彎曲剛度及拉壓剛度；均為上下翼板的彎曲剛度；均為左右腹板的面內(nèi)剪切剛度，其中：、、為復(fù)合材料層合板的偏軸剛度；，，及，，分別為翼板第鋪層及腹板第鋪層的對(duì)軸慣性矩，截面面積，鋪層厚度；，分別為彎矩和剪力，，，分別為考慮剪滯效應(yīng)對(duì)總撓度的貢獻(xiàn)、考慮剪切變形對(duì)總撓度的貢獻(xiàn)和總撓度，其中，由的邊界條件定出；m，n分別為翼板和腹板的鋪層層數(shù)，為左右腹板的豎向剪切系數(shù)，考慮到剪應(yīng)變?cè)诟拱迳辖凭鶆蚍植?，一般可近似取，也可采取[4]：

（3）

于是由上式構(gòu)成了的定解問(wèn)題，上述微分方程解的一般形式可寫為：

（4）

式中為及有關(guān)的特解，積分常數(shù)，由邊界條件定出。

兩等跨連續(xù)梁分別在跨中受一集中力作用下的撓度函數(shù)推導(dǎo)

圖2等跨連續(xù)梁示意圖

由于對(duì)稱布置，故只選擇A-B段分析：

由結(jié)構(gòu)力學(xué)解圖2的超靜定問(wèn)題可得其的彎矩與剪力方程為分段函數(shù)：

（5）

（6）

剪力滯差值函數(shù)為[5]：

（7）

（8）

其中： ， ，

，

由式（2）可得：

將式（5）和（7）代入上式兩次積分可得：

（9）

其中：， ，

將式（9）代入邊界條件可得：

（10）

由式（2）可得：

將式（6）和（8）代入上式兩次積分可得：

（11）

將式（11）代入邊界條件可得：

（12）

將式（9）、（11）代入連續(xù)性邊界條件:；可得：

（13）

（14）

由四個(gè)邊界條件：（10）、（12）、（13）、（14）聯(lián)立可解得：

（15）

（16）

（17）

（18）

其中： ， ， ，

,

當(dāng)時(shí)，根據(jù)式（2）、（5）、（9）可得：

（19）

當(dāng)時(shí)，根據(jù)式（2）、（6）、（11）可得：

（20）

于是，由式（15）~（20）構(gòu)成了兩等跨復(fù)合材料薄壁箱型連續(xù)梁分別在跨中受一集中力P作用下?lián)隙群瘮?shù)的解。對(duì)于均勻材料梁有，，，（，分別為全截面及上下翼板對(duì)y軸的慣性矩，故可知對(duì)于均勻材料梁，，，，上述公式可直接退化成均勻材料連續(xù)梁的相應(yīng)結(jié)果。

算例分析

已知長(zhǎng)為的碳纖維兩等跨箱型連續(xù)梁分別在跨中作用力P，其截面幾何尺寸如圖（1）所示，其中，，，。雙軸對(duì)稱鋪設(shè)，各壁板均鋪設(shè)六層，其結(jié)構(gòu)為，單向碳纖維復(fù)合材料的偏軸剛度為[6]：

：；；

：；；

對(duì)于此例顯然有，表1給出了其截面參數(shù)[7]。

表1截面參數(shù)

參數(shù)

302.0427 264.1728 88.5757 2.0760 0.6853 1.063

選擇shell99單元，建立碳纖維層合箱梁模型，選擇solid45單元來(lái)模擬鋼墊塊，其有限元模型如圖3所示：

圖 3 有限元模型

6.1.2計(jì)算結(jié)果及結(jié)束語(yǔ)

ANSYS的計(jì)算結(jié)果和本文理論計(jì)算結(jié)果如下：

圖4跨中撓度的數(shù)值結(jié)果比較

圖5跨中作用力P=196N的沿梁長(zhǎng)方向撓度

結(jié)束語(yǔ)

從上述的理論分析結(jié)果分析可知由剪力滯產(chǎn)生的附加撓度占總撓度的26.92%，由剪切變形產(chǎn)生的附加撓度占總撓度的11.25%。從圖4和圖5可以看出，本文理論分析結(jié)果與利用ANSYS有限元分析軟件計(jì)算所得的結(jié)果吻合較好，可見(jiàn)本文理論是正確可靠的。

綜上所述，本文所得到的復(fù)合材料薄壁箱型連續(xù)梁撓度分布規(guī)律是正確可靠的，且當(dāng)材料為勻質(zhì)材料時(shí)均能退化為各向同性材料連續(xù)梁的計(jì)算公式，能夠?yàn)閷?shí)際工程設(shè)計(jì)提供理論參考，為進(jìn)一步促進(jìn)復(fù)合材料在土木工程領(lǐng)域的運(yùn)用提供了理論依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)] (References)

郭金瓊，房貞政，鄭振．箱型梁設(shè)計(jì)理論（第二版）[M]．北京：人民交通出版社，2008

張士鐸，鄧小華，王文川．箱形薄壁梁剪力滯效應(yīng)[M]．北京：人民交通出版社，1998

[3] 吳亞平．復(fù)合材料薄壁箱梁的剪滯剪切效應(yīng)分析[J]．土木工程學(xué)報(bào)，1996，29(4)：31-37

[4] 吳亞平．復(fù)合材料箱型梁彎曲的實(shí)用計(jì)算理論[J]．蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，14(3)

[5] 韓博，吳亞平．考慮剪滯剪切效應(yīng)的復(fù)合材料薄壁箱型連續(xù)梁理論分析[J]．石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)，2011,24(1):26-30. [6] 施琪，吳亞平．碳纖維板的力學(xué)性能及箱形梁的試驗(yàn)研究[D]．蘭州交通大學(xué)碩士論文，2009

[7] 楊乃賓．復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]．北京：航空工業(yè)出版社，2002

篇7

本書(shū)內(nèi)容包含如下章節(jié)：1.簡(jiǎn)介；2.離子聚合物-金屬?gòu)?fù)合材料的物理原理；3.新型離子聚合物―金屬?gòu)?fù)合材料和機(jī)制；4.離子聚合物-金屬?gòu)?fù)合材料建模的系統(tǒng)觀點(diǎn)；5.共軛聚合物制動(dòng)器：建模與控制；6.合成介電彈性體材料；7.介電彈性體制動(dòng)器；8.電活性聚合物制動(dòng)器的集成傳感反饋；9.電活性聚合物設(shè)備和機(jī)器人的應(yīng)用。本書(shū)從系統(tǒng)的角度向讀者介紹了最新的發(fā)展，包含材料處理，傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，控制建模，以及設(shè)備和機(jī)器人應(yīng)用，重點(diǎn)介紹這些方向的新發(fā)展，致力于為讀者提供通用的、基本的基于仿生機(jī)器人人工肌肉的材料相關(guān)知識(shí)，為下一階段更深入的了解做準(zhǔn)備。

本書(shū)作者Kwang Jin Kim是位于拉斯維加斯的內(nèi)華達(dá)大學(xué)的機(jī)械工程系教授，系主任（2007-2012）。他于1987年畢業(yè)于韓國(guó)延世大學(xué)，1989年和1992年在亞利桑那州立大學(xué)分別獲得碩士和博士學(xué)位（ASU），并在馬里蘭大學(xué)完成了博士后研究。他具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，是熱電氣設(shè)備公司的高級(jí)研究工程師（1995-1997）和環(huán)境機(jī)器人公司的首席科學(xué)家（1997-2001）。他的研究方向是能源系統(tǒng)和活性材料/傳感器。他撰寫了超過(guò)320篇的技術(shù)出版物，包括143篇期刊論文和3部著作，并榮獲2項(xiàng)美國(guó)專利。他目前是智能材料與結(jié)構(gòu)雜志（SMS，Smart Materials and Structurd）、智能納米材料國(guó)際期刊（TSNM，Smart Nano Material）、先進(jìn)的機(jī)器人系統(tǒng)國(guó)際期刊（ARS，Advanced Robotic System）和制動(dòng)器（Brake）雜志的編委。

本書(shū)適合于研究生，學(xué)者和材料工程和機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)人士閱讀，也適合于沒(méi)有電活性聚合物相關(guān)知識(shí)背景的讀者進(jìn)行入門閱讀。

篇8

論文關(guān)鍵詞：野戰(zhàn)工事；符合材料 

野戰(zhàn)工事是戰(zhàn)役、戰(zhàn)斗的準(zhǔn)備和實(shí)施過(guò)程中，利用、改造地形，使用就便器材或預(yù)制構(gòu)件，快速構(gòu)筑的臨時(shí)工事。對(duì)常規(guī)武器和核武器、生物武器和化學(xué)武器的殺傷破壞作用具有較高的抵抗能力和較好的防護(hù)效果。50年代以前，我軍的野戰(zhàn)工事主要是以木材、鋼材和鋼筋混凝土就便材料工事，作戰(zhàn)時(shí)臨時(shí)構(gòu)筑。60年代以后，先后研制了裝配式混凝土預(yù)制構(gòu)件工事、型鋼工事、波紋鋼工事、鋼絲網(wǎng)水泥工事、骨架柔性被覆工事等制式器材。這一時(shí)期的工事，重量大、構(gòu)件體積大、構(gòu)筑速度慢、土建作業(yè)量大、撤收難，陣地轉(zhuǎn)移慢，機(jī)動(dòng)性能不高，難以適應(yīng)機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)的需要。從80年代開(kāi)始，隨著復(fù)合材料的發(fā)展，制作野戰(zhàn)工事的材料由傳統(tǒng)的鋼材、木材和鋼筋混凝土材料轉(zhuǎn)向新型復(fù)合材料，我軍先后研制了玻璃鋼工事、玻璃纖維增強(qiáng)水泥工事、玻璃鋼或鋁合金作面板和泡沫作芯材的復(fù)合材料工事。這一時(shí)期的工事，雖然重量較輕，構(gòu)件體積較小，但是工事的跨度較小、抗力低，難以滿足部隊(duì)平戰(zhàn)結(jié)合的需要。直到90年代,采用“新材料、新工藝、新思想”設(shè)計(jì)的玻璃鋼夾層野戰(zhàn)工事系列，才第一次使野戰(zhàn)工事輕型化、機(jī)動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化,形成單一材料、多種結(jié)構(gòu)型式、多種抗力和多種使用性能的系列化。 

國(guó)外是從60年代初期開(kāi)始使用復(fù)合材料野戰(zhàn)工事的。美國(guó)、法國(guó)、意大利、日本、德國(guó)、瑞典等國(guó)都有用玻璃鋼制成的掩蔽部、防彈板、彈藥庫(kù)等,對(duì)于玻璃鋼工事的試驗(yàn)研究,外軍早在二次世界大戰(zhàn)時(shí)就開(kāi)始了相關(guān)研究,并已有各種玻璃鋼工事裝備部隊(duì),如美軍的輕型玻璃鋼裝配式掩蓋工事(長(zhǎng)6-18米,寬3米,高約3米);英國(guó)研制的玻璃鋼掩蔽部可容納6人,復(fù)土±115米,抗沖擊波超壓0186kg/cm2。此外還有日本研制的薄殼形玻璃鋼工事頂蓋、瑞典的玻璃鋼夾層球形掩蔽部等等,均起到了較好的防護(hù)效果。 

一、玻璃鋼復(fù)合材料用于野戰(zhàn)工事的優(yōu)點(diǎn) 

玻璃鋼（frp）亦稱作grp，即纖維強(qiáng)化塑料，是一種樹(shù)脂基復(fù)合材料。一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚脂、環(huán)氧樹(shù)脂與酚醛樹(shù)脂基體。 

玻璃鋼是目前世界上產(chǎn)量最大、用途最廣的復(fù)合材料，玻璃鋼工業(yè)是如今最熱門的工業(yè)之一，它以其優(yōu)良的性能在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，如:儲(chǔ)罐、管道、建筑、交通運(yùn)輸、運(yùn)動(dòng)與游樂(lè)器材、船艇等方面都得到廣泛應(yīng)用。在野戰(zhàn)筑城中，用玻璃鋼做的各種工事在戰(zhàn)爭(zhēng)中起到了重要作用，在未來(lái)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)中將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。 

frp(玻璃纖維增強(qiáng)塑料,簡(jiǎn)稱玻璃鋼)是以合成樹(shù)脂為基體、玻璃纖維(織物)為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料。具有許多優(yōu)良的特性: 

（一）輕質(zhì)高強(qiáng)，比重114-2.0,約為鋼的1/5,鋁的1/2,其比強(qiáng)度和比模量超過(guò)鋼和鋁合金；（二）沖擊韌性好，適宜于承受動(dòng)荷載及爆炸沖擊荷載；（三）抗老化及阻燃性好(玻璃鋼中加入阻燃劑或采用阻燃樹(shù)脂再加入阻燃劑，可滿足防火要求)；（四）其夾層結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能好，導(dǎo)熱系數(shù)和熱應(yīng)力小(分別為鋼管的0.14%和1/11)；（五）電絕緣性能好，可安全地應(yīng)用于輸電、電信密集區(qū)；（六）設(shè)計(jì)和可施工性好，安裝快捷方便、安全，幾乎不動(dòng)火。 

因此，frp極適宜于制作野戰(zhàn)工程中的快速裝配式預(yù)制構(gòu)件，在防護(hù)工程野戰(zhàn)工事的應(yīng)用上越來(lái)越受到重視。 

目前所用的玻璃纖維，其應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖所示，從圖中可以看出，單纖維受力不一致，股紗破壞呈現(xiàn)一個(gè)逐步斷裂的過(guò)程。最常用的玻璃纖維布有平紋、斜紋和緞紋等，其中斜紋中的2/2斜紋布鋪覆性較好，較適用于制作玻璃鋼工事構(gòu)件。合成樹(shù)脂在玻璃鋼中的作用，是將分散的玻璃纖維或其織物粘結(jié)成一個(gè)整體，同時(shí)已固化的樹(shù)脂又是玻璃鋼的一組分，其性能將直接影響玻璃鋼的力學(xué)、耐溫、耐腐蝕和介電等性能，此樹(shù)脂的選擇也非常重要。用于玻璃鋼的常用樹(shù)脂大部分為熱固性樹(shù)脂，主要有不飽和聚酯、環(huán)氧、酚醛以及改性的聚酯和環(huán)氧。玻璃鋼工事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既要滿足構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化的要求，又要滿足荷載要求，同時(shí)盡量使生存空間有舒適感。其結(jié)構(gòu)形式基本上有兩類：筒殼和球殼。對(duì)于單一玻璃鋼材料，壁厚度通常取6-10mm，對(duì)于夾層材料，一般取蒙皮厚2-4mm，夾芯厚40-60mm。 

二、樹(shù)脂基復(fù)合材料成型方法 

（一）手糊成型技術(shù) 

手糊成型又稱手工裱糊成型或接觸成型，是熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料制品成型較早的方法之一。所謂手糊工藝，是指用樹(shù)脂將增強(qiáng)材料粘結(jié)在一起的一種成型方法，約有50％的玻璃鋼復(fù)合材料制品是用這種方法成型的，特別是對(duì)于用量少、品種多及大型制品，更宜采用此法。但這種方法操作人員多，操作者的技術(shù)水平對(duì)制品的質(zhì)量影響大，雖有“一見(jiàn)就會(huì)”的說(shuō)法，但要制得優(yōu)良得制品也是相當(dāng)困難得。手糊成型工藝制造制品一般需要經(jīng)過(guò)如下工序：手糊成型工藝可分為接觸成型和低壓成型兩大類：屬于前者得有簡(jiǎn)單手糊法及噴射成型法；屬于后者的有壓力袋法、真空袋法等。手糊復(fù)合材料制品的厚度一般在2-10mm，但對(duì)于有些制品，其厚度可以大于10mm，也可小于2mm。典型的手糊制品結(jié)構(gòu)如圖。 

1、面層；2、短切氈；3、短切氈或粗紗布；4、短切氈；5、表面氈；6、膠衣層；7、脫模劑；8、模具。 

因其很少受到制品形狀及大小的制約，模具費(fèi)用較低。因此對(duì)于品種多、生產(chǎn)量小的大型制品，手糊成型技術(shù)是最合適的。用手糊成型可生產(chǎn)波形瓦、活動(dòng)房、浴盆、冷卻塔、衛(wèi)生間、貯槽、貯罐、風(fēng)機(jī)葉片、各類漁船和游艇、微型汽車和客車殼體、大型雷達(dá)天線罩及天文臺(tái)屋頂罩、設(shè)備防護(hù)罩、雕像、舞臺(tái)道具和飛機(jī)蒙布、機(jī)翼、火箭外殼、防熱底板等大中型零件?？傊捎谑趾に囋O(shè)計(jì)自由，可根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求設(shè)計(jì)出理想的外觀、造型及多種多樣、品種繁多的frp制品。目前，產(chǎn)品達(dá)上萬(wàn)種，被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，前景看好。 

（二）模壓成型技術(shù) 

適合于生產(chǎn)量大，尺寸要求精確的制品。模壓成型的模具由陰、陽(yáng)兩部分組成。增強(qiáng)材料一般為短切纖維氈、連續(xù)纖維氈和織物。 

（三）rtm成型技術(shù) 

rtm（樹(shù)脂傳遞模塑）成型技術(shù)是一種適宜多品種、中批量、高質(zhì)量復(fù)合材料制品生產(chǎn)的成型技術(shù)，rtm成型技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)：能夠制造高質(zhì)量、高精度、低孔隙率高纖維含量的復(fù)雜復(fù)合材料構(gòu)件，無(wú)須膠衣樹(shù)脂也可獲得光滑的雙表面，產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到投產(chǎn)時(shí)間短，生產(chǎn)效率高；rtm模具和產(chǎn)品設(shè)計(jì)可采用cad進(jìn)行設(shè)計(jì)，模具制造容易，材料選擇面廣；rtm成型的構(gòu)件與管件易于實(shí)現(xiàn)局部增強(qiáng)以及制造局部加厚的構(gòu)件，帶芯材的復(fù)合材料能一次成型；rtm成型過(guò)程中揮發(fā)水分少，有利于勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境保護(hù)。 

（四）纖維纏繞成型技術(shù) 

纖維纏繞成型是在專門的纏繞機(jī)上，將浸潤(rùn)樹(shù)脂的纖維均勻地、有規(guī)律地纏繞在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的芯模上，最后固化、除去芯模獲得制品。纖維纏繞成型方法既用于制造簡(jiǎn)單曲旋轉(zhuǎn)體：如筒、罐、管、球、錐等。也可以用來(lái)制備飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼及汽車車身等非旋轉(zhuǎn)體部件：在纖維纏繞成型中常使用的增強(qiáng)材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維；纏繞用樹(shù)脂基體有聚酯、乙烯基、環(huán)氧和bmi樹(shù)脂等。纖維纏繞的主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省原材料、低的制造成本以及制件的高度重復(fù)性，最大的缺點(diǎn)是制件固化后需除芯模以及不適宜于帶凹曲表面制件的制造。 

（五）拉擠成型技術(shù) 

用于連續(xù)生產(chǎn)纖維復(fù)合材料型材。主要過(guò)程是依靠牽引將原材料通過(guò)一定型面的加熱模，完成復(fù)合、成型和固化。拉擠成型工藝筒單；效率高；拉擠法制備制件時(shí)，增強(qiáng)纖維沿軸向平行排列，能有效地利用其強(qiáng)度。采用纖維氈增強(qiáng)材料可制備各向同性制件，采用編織帶可提高制件的橫向強(qiáng)度。拉擠成型的關(guān)鍵是固化的控制。固化反應(yīng)放熱峰出現(xiàn)太早制件易開(kāi)裂、翹曲；出現(xiàn)太遲；制件固化不完全，易分層。取決于型材形狀和加熱方式，拉擠速度在1.5-60m／h之間。 

（六）熱壓罐成型技術(shù) 

熱壓罐成型技術(shù)是生產(chǎn)高質(zhì)量復(fù)合材料制件的主要方法。其基本過(guò)程是先將預(yù)浸料按尺寸裁剪、鋪貼，然后將預(yù)浸料量疊層和其他工藝輔助材料組合在一起；置于熱壓罐中在一定壓力和溫度下固化形成制件。熱壓罐成型技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是僅用一個(gè)模具就得到形狀復(fù)雜、尺寸較大、質(zhì)量較好的制件。 

三、手糊成型工藝在野戰(zhàn)工事中的應(yīng)用 

篇9

關(guān)鍵詞：碳纖維；復(fù)合材料；力學(xué)性能

本文以碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料為研究對(duì)象，對(duì)相關(guān)的概念和內(nèi)容進(jìn)行了梳理和總結(jié)。其中概括了碳纖維的性質(zhì)性能，對(duì)復(fù)合材料的概念進(jìn)行了闡述，最后對(duì)碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能作了詳盡的分析說(shuō)明。

1.關(guān)于碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料的概述

⑴復(fù)合材料的概念：面對(duì)傳統(tǒng)、單一組分的材料已經(jīng)難以滿足現(xiàn)在應(yīng)用需要的現(xiàn)實(shí)狀況，開(kāi)發(fā)研制新材料，是解決這個(gè)問(wèn)題的根本途徑。運(yùn)用對(duì)材料改性的方法，來(lái)改善材料的性能是可取的。而材料改性的方法中，復(fù)合是最為常見(jiàn)的一種。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)于復(fù)合材料的概念有明確的界定：復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的物質(zhì)組成的混合固體材料。它的突出之處在于此復(fù)合材料的特定性能優(yōu)于任一單獨(dú)組分的性能。⑵復(fù)合材料的分類簡(jiǎn)介：復(fù)合材料的有幾種分類，這里不作一一介紹。只介紹兩種與本論文相關(guān)的類別劃分。如果以基體材料分類，復(fù)合材料有金屬基復(fù)合材料；陶瓷基復(fù)合材料；碳基復(fù)合材料；高分子基復(fù)合材料。本文討論的是最后一種高分子基復(fù)合材料，它是以有機(jī)化合物包括熱塑性樹(shù)脂、熱固性樹(shù)脂、橡膠為基體制備的復(fù)合材料。第二，如果按增強(qiáng)纖維的類別劃分，就存在有機(jī)纖維復(fù)合材料、無(wú)機(jī)纖維復(fù)合材料、其他纖維復(fù)合材料。其中本文討論的對(duì)象屬于無(wú)機(jī)纖維復(fù)合材料這一類別，因?yàn)樘祭w維就是無(wú)機(jī)纖維復(fù)合材料的其中一種。特別值得注意的是，當(dāng)兩種或兩種以上的纖維同時(shí)增強(qiáng)一個(gè)基體，制備成的復(fù)合材料叫做混雜纖維復(fù)合材料。實(shí)質(zhì)上是兩種或兩種以上的單一纖維材料的互相復(fù)合，就成了復(fù)合材料的“復(fù)合材料”。

2.纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的性能特點(diǎn)

纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料是指以高分子聚合物為基體材料，用纖維作增強(qiáng)材料復(fù)合制備而成的?；w材料和增強(qiáng)材料必然各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)作用。之所以用纖維作增強(qiáng)材料是因?yàn)槔w維具有高強(qiáng)度和高模量的優(yōu)點(diǎn)，所以是承載體的“不二人選”。而采用高分子聚合物作基體材料，是考慮其良好的粘接性能，可以將纖維和基體牢固的粘連起來(lái)。不僅僅如此，基體還需發(fā)揮均勻分散載荷的作用，通過(guò)界面層，將載荷傳遞到纖維，從而使纖維承受剪切和壓縮的載荷。當(dāng)兩者存在良好的復(fù)合狀態(tài)，并且使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨于最佳化，就能最大程度上發(fā)揮復(fù)合材料的綜合性能。⑴抗疲勞性能好：所謂疲勞破壞指的是材料在承受交變負(fù)荷時(shí)，形成裂縫繼續(xù)擴(kuò)大而引起的低應(yīng)力破壞。纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的疲勞破壞的發(fā)生過(guò)程是，首先出現(xiàn)裂縫，繼而裂紋向進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)發(fā)展，直到被基體和纖維的界面攔阻。在此過(guò)程中，纖維的薄弱部位最先被破壞，隨之逐漸擴(kuò)延到結(jié)合面。因此，纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料在疲勞破壞前存在明顯的征兆，這與金屬材料的疲勞發(fā)生截然不同。這也是它的抗疲勞性能好的具體表現(xiàn)。⑵高溫性能好：纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料具有很好的耐熱性能。將材料置于高溫中，表面分解、氣化，在吸熱的同時(shí)又冷卻下來(lái)。材料在高溫下逐漸消失的同時(shí)，表面又有很高的吸熱效率。這些都是材料高溫性能卓越的物理特征。⑶高比強(qiáng)度和比模量：纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度和高比模量的特征。甚至在和鋼、鋁、鈦等金屬材料相比，它的力學(xué)性能也十分出色。這種材料在宇航工業(yè)中，受到極大的應(yīng)用。⑷安全性能好：纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料中分布的纖維數(shù)量巨大，并且密度強(qiáng)，用數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明的話，每平方厘米的復(fù)合材料上的纖維數(shù)量少則幾千根，多則達(dá)到上萬(wàn)根。即便材料超負(fù)荷，發(fā)生少量纖維的斷裂情況，載荷也會(huì)進(jìn)行重新分配，著力在尚未斷裂的纖維部分。因此，短時(shí)間內(nèi)，不會(huì)影響到整個(gè)構(gòu)件的承載能力。⑸設(shè)計(jì)的可操作性強(qiáng)：當(dāng)復(fù)合材料需要符合性能和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需求時(shí)，可以通過(guò)很多方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。包括改變基體和纖維的品種，調(diào)整它們的含量比例，也可以通過(guò)調(diào)整纖維的層鋪結(jié)構(gòu)和排列方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，可以說(shuō)，纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)可操作性。⑹成型工藝簡(jiǎn)單易成：成型工藝過(guò)程十分簡(jiǎn)單易成，因其制品大多都是整體成型，無(wú)需使用到焊接、切割等二次加工，工藝流程簡(jiǎn)單好操作。一次性成型不僅可以減少加工的時(shí)間，同時(shí)減少了零部件、緊固件、接頭的損耗，使結(jié)構(gòu)更趨于輕量化。⑺減震性能好：高的自振頻率可以對(duì)工作狀態(tài)下的早期破壞起到規(guī)避和防范的作用。自振頻率和材料比模量的平方根成正比，和材料結(jié)構(gòu)也息息相關(guān)。纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的基體界面和纖維因?yàn)榫哂形衲芰?，所以能夠起到很好的減震效果。

3.碳纖維增強(qiáng)熱塑料樹(shù)脂基復(fù)合材料中碳纖維的性質(zhì)

⑴對(duì)纖維的分類：纖維存在有機(jī)纖維和無(wú)機(jī)纖維之分。增強(qiáng)纖維共有五大類別，分別是：硼纖維、碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維以及芳綸纖維。除最后一種芳綸纖維以外，其他四種都屬于無(wú)機(jī)纖維。碳纖維是五大纖維之冠，是增強(qiáng)纖維中最有活力的一種。碳纖維復(fù)合材料種類很多，但是應(yīng)用最廣泛的還要屬碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料。⑵碳纖維的性質(zhì)和性能：碳纖維是纖維狀的碳素材料，它的性質(zhì)包括導(dǎo)熱、導(dǎo)電、耐溫、耐磨、比重小且耐腐蝕性等。除此之外，它的性能也相當(dāng)突出，具有熱膨脹系數(shù)小、抗震動(dòng)衰減、自性以及防原子輻射等。因?yàn)樘祭w維的纖維屬性，因此可以對(duì)其編制加工，纏繞成型。利用纖維狀直徑細(xì)的特點(diǎn)，是制成復(fù)合材料雜曲面構(gòu)件部件的絕佳材料。碳纖維能夠成為最有活力的增強(qiáng)纖維，它密度低，抗拉伸強(qiáng)度可以和玻璃纖維比肩，而碳纖維的彈性模量卻是后者的4到5倍。在惰性氣氛中，碳纖維的抗拉強(qiáng)度隨溫度的升高而攀升，表現(xiàn)出極佳的性能。因此，不得不說(shuō)碳纖維是復(fù)合材料增強(qiáng)纖維的首選。⑶碳纖維的力學(xué)性質(zhì)：碳纖維的力學(xué)性質(zhì)主要通過(guò)軸向抗拉模量來(lái)體現(xiàn)。當(dāng)熱處理溫度上升，碳纖維的模量隨之攀升。細(xì)直徑纖維在預(yù)氧化過(guò)程中，發(fā)生碳化，產(chǎn)生很多排列整齊的餓表皮結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)對(duì)碳纖維模量的增加又起到推波助瀾的作用，促使它的模量進(jìn)一步提高。碳纖維模量的變化趨勢(shì)以施加負(fù)荷的方式作為判別標(biāo)準(zhǔn)，不是隨應(yīng)變的增加而增加，就是隨應(yīng)變的增加而下降，無(wú)非是這兩種情況。

4.纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能研究

篇10

【關(guān)鍵詞】不銹鋼/碳鋼復(fù)合板；爆炸復(fù)合；熱軋復(fù)合；冷軋復(fù)合；粘接復(fù)合；擴(kuò)散退火

MANUFACTURING TECHNIQUE OF STAINLESS

STEEL/CARBON STEEL LAMINATED COMPOSITE PLATES

HUANG WEI

（Beijing Metallurgical Equipment Research & Design Institute Beijing 100711）

ABSTRACT： The four main types manufacturing technique are Introduced of stainlesssteel/carbon steel laminated composite plates： explosive composite， compound hot rolling， cold rolling composite， adhesive composite. Their respective characteristics are analysed， as well as their market adaptability. Which is helpful for engineering and technical personnel to choose different kinds of stainless steel /carbon steel composite material to achieve project aims.

1、基本概念

復(fù)合材料是一個(gè)極其龐大的產(chǎn)品“家族”體系，本文討論的僅為其中一個(gè)小小的分支。為了便于理解，將本分支有關(guān)的“家譜”作一簡(jiǎn)單介紹。

1.1復(fù)合材料[1]

復(fù)合材料（Composite materials），是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹(shù)脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。

復(fù)合材料按其組成分為金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與非金屬?gòu)?fù)合材料。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又分為：（1）纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。將各種纖維增強(qiáng)體置于基體材料內(nèi)復(fù)合而成。如纖維增強(qiáng)塑料、纖維增強(qiáng)金屬等。（2）夾層復(fù)合材料。由性質(zhì)不同的表面材料和芯材（基材）組合而成。通常面材強(qiáng)度高、薄，且價(jià)格高；芯材質(zhì)輕、強(qiáng)度低，但具有一定剛度和厚度，成本相對(duì)低。分為實(shí)心夾層和蜂窩夾層兩種。（3）細(xì)粒復(fù)合材料。將硬質(zhì)細(xì)粒均勻分布于基體中，如彌散強(qiáng)化合金、金屬陶瓷等。（4）混雜復(fù)合材料。由兩種或兩種以上增強(qiáng)相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。與普通單增強(qiáng)相復(fù)合材料比，其沖擊強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性顯著提高，并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內(nèi)混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內(nèi)/層間混雜和超混雜復(fù)合材料。

1.2復(fù)合板

復(fù)合板是夾層復(fù)合材料的俗稱。除了上面講到的分為實(shí)心夾層和蜂窩夾層兩種以外，按復(fù)合面的形狀，還可以分為層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合板和鑲嵌結(jié)構(gòu)復(fù)合板。前者，兩種材料的結(jié)合面呈平面狀態(tài)，后者兩種材料的結(jié)合面從橫斷面看呈各種折線形狀（參見(jiàn)圖1，圖2，圖3）。

復(fù)合板一般分為金屬?gòu)?fù)合板，金屬與非金屬?gòu)?fù)合板，非金屬?gòu)?fù)合板。

1.3金屬層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合板

金屬層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合板是指在一層金屬板上覆以另外一種金屬板，以達(dá)到在不降低使用效果（防腐性能、機(jī)械強(qiáng)度等）的前提下節(jié)約資源、降低成本的效果。

根據(jù)基材和面材的品種不同，常見(jiàn)的金屬層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合板有銅/鋼復(fù)合，鋁/鋼復(fù)合，鋼/鋼復(fù)合（不同材質(zhì)的鋼材），銅/鋁復(fù)合等。還有鉬/鈦、純銀/銀合金等貴金屬?gòu)?fù)合板。

1.4不銹鋼/碳鋼層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合板

不銹鋼/碳鋼層狀結(jié)構(gòu)復(fù)合板（以下簡(jiǎn)稱“不銹鋼復(fù)合板”）是一種以碳鋼為基材，不銹鋼為敷面的復(fù)合板材。常用的基材有08AL，Q315，Q345，45#，鍋爐板等，面板有SS304，SS316，00Cr22Ni5Mo3N，1Cr13等。面板厚度占總厚度的比例為10～30%。

不銹鋼復(fù)合板工業(yè)化生產(chǎn)工藝有4種：（1）爆炸復(fù)合，（2）熱軋復(fù)合，（3）冷軋復(fù)合，（4）粘接復(fù)合。

2、爆炸復(fù)合

爆炸復(fù)合是爆炸焊接技術(shù)在復(fù)合板生產(chǎn)中的應(yīng)用。爆炸焊接是指利用炸藥爆炸的能量驅(qū)動(dòng)，把不同金屬部件焊接起來(lái)的技術(shù)。

爆炸復(fù)合的基本原理，是利用炸藥爆炸產(chǎn)生的超強(qiáng)瞬時(shí)力使金屬之間發(fā)生傾斜碰撞，在碰撞面附近形成幾十萬(wàn)個(gè)大氣壓和有效用的熱效應(yīng)，接觸面被產(chǎn)生的射流自動(dòng)清洗的同時(shí)，表面質(zhì)點(diǎn)間有效作用，接觸面的溫升不超過(guò)熔點(diǎn)，形成以波狀界面為特征的冶金結(jié)合。而且，復(fù)合后的板材其各層的化學(xué)成分、力學(xué)性能、防腐耐蝕性、可焊性能和可加工性能均未改變。

爆炸復(fù)合的主要工藝過(guò)程：

（1）材料準(zhǔn)備?；男枰蚰ケ砻?，除去氧化皮和污垢；面板需要矯平和清潔表面。

（2）爆炸作業(yè)。分為3個(gè)主要步驟：鋪板、布炸藥、引爆。鋪板根據(jù)面積大小，可以直接疊放或兩板內(nèi)表面呈一夾角放置。

（3）復(fù)合后整理。復(fù)合后首先退火，然后對(duì)復(fù)合板進(jìn)行矯平，最后超聲波檢測(cè)結(jié)合層質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品定級(jí)。

圖4給出了爆炸復(fù)合的工藝流程框圖

爆炸復(fù)合的特點(diǎn)：爆炸所產(chǎn)生的高溫，使接觸表面的金屬融化，并互相擴(kuò)散使難復(fù)合金屬能夠結(jié)合到一起；易于實(shí)現(xiàn)多層復(fù)合，復(fù)合界面呈波紋狀，結(jié)合強(qiáng)度高；適合于小批量多品種生產(chǎn)，不適于大批量生產(chǎn)。不銹鋼復(fù)合層厚度不均，產(chǎn)品精度差；受組配設(shè)備和加工設(shè)備的限制，其產(chǎn)品尺寸范圍??；爆炸煙塵和響聲使周圍環(huán)境惡化。

3、熱軋復(fù)合

熱軋復(fù)合是將基材與面材疊在一起，經(jīng)高溫高壓軋制，實(shí)現(xiàn)兩種材料接觸面的冶金結(jié)合。

熱軋復(fù)合的基本原理：金屬塑性成形時(shí)在變形性質(zhì)上十分類似于粘滯流體，兩種金屬間接觸表面在剪切變形力的作用下趨向于流體特性。一旦有新生金屬表面出現(xiàn)，它們便產(chǎn)生粘著摩擦行為，利用接觸表面間金屬的固著，以固著點(diǎn)為基礎(chǔ)（或核心），在高溫激活條件下形成較為穩(wěn)定的熱擴(kuò)散，從而形成良好的復(fù)合[2]。

熱軋復(fù)合的典型工藝過(guò)程：

（1）組坯。將表面潔凈的兩塊不銹鋼板（面材）疊放在表面經(jīng)打磨的兩塊碳鋼鋼坯中間，兩塊不銹鋼板之間涂有防粘結(jié)的材料（隔離劑）。將鋼坯四周用鋼帶密封焊接，抽真空，形成兩組復(fù)合板坯（參見(jiàn)圖5）

（2）復(fù)合軋制。按碳鋼熱軋工藝對(duì)復(fù)合板組坯進(jìn)行軋制，達(dá)到所需厚度。

（3）分卷（或分板）。將兩組復(fù)合板分離。

（4）精整。經(jīng)過(guò)退火、矯直、切邊等精整工序，使復(fù)合板滿貨條件。

圖6給出了熱軋復(fù)合的工藝流程框圖

熱軋復(fù)合的特點(diǎn)：利用現(xiàn)有熱軋?jiān)O(shè)備，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；相比冷軋復(fù)合，結(jié)合強(qiáng)度高；相比爆炸復(fù)合，產(chǎn)品尺寸精度高。組坯時(shí)實(shí)現(xiàn)表面潔凈度要求難度大，真空度要求高，有可能出現(xiàn)單個(gè)不結(jié)合區(qū)超標(biāo)的現(xiàn)象。

4、冷軋復(fù)合

冷軋復(fù)合又稱為固相復(fù)合（Solid Phase Bonding），俗稱“冷焊”，是利用較大的軋制壓力。使兩種以上的不同成分的材料的結(jié)合面接近到原子間的距離，形成大量的結(jié)合點(diǎn)，經(jīng)擴(kuò)散熱處理（燒結(jié)）形成整個(gè)接觸面的金屬鍵結(jié)合。這是一種在結(jié)合面上下不出現(xiàn)液相的結(jié)合方法。

冷軋復(fù)合工藝過(guò)程：

（1）材料準(zhǔn)備。不銹鋼冷軋復(fù)合的材料一般是成卷狀態(tài)的基板和面板。材料準(zhǔn)備分為開(kāi)卷、表面清潔、合帶3個(gè)連貫的步驟。

（2）復(fù)合軋制。采用一次性60%以上的壓下量對(duì)合帶進(jìn)行超強(qiáng)度、大壓下量軋制。

（3）擴(kuò)散退火。對(duì)復(fù)合板進(jìn)行連續(xù)退火。

（4）精整。通過(guò)平整或拉矯改善板形、通過(guò)裁剪滿足供貨需要。

圖7給出了冷軋復(fù)合的工藝流程框圖

冷軋復(fù)合的主要優(yōu)點(diǎn)是：在結(jié)合面上幾乎沒(méi)有中間合金化層；總厚度和厚度比均勻，尺寸精度高，性能穩(wěn)定；對(duì)熔點(diǎn)或屈服極限相差很大的不同材料也可以實(shí)現(xiàn)固相結(jié)合；結(jié)合可以連續(xù)進(jìn)行，大大地提高生產(chǎn)效率，降低成本。

5、粘接復(fù)合和其他復(fù)合工藝

粘接復(fù)合是將基板和面板用粘接劑結(jié)合起來(lái)。其工藝過(guò)程是：（1）板面清潔，（2）結(jié)合面刷涂粘結(jié)劑，（3）加溫壓實(shí)。

粘接復(fù)合的特點(diǎn)是：工藝簡(jiǎn)單，材料表面保持原有光亮度，產(chǎn)品平整度好。但不能實(shí)施大角度折彎、不能焊接；不能用于高溫或溫差大的場(chǎng)合。

其他不銹鋼/碳鋼復(fù)合工藝還有鑄造軋制法[3]，逆向凝固法[4～7]等。目前尚在實(shí)驗(yàn)室研究階段，無(wú)工業(yè)化生產(chǎn)產(chǎn)品上市。

6、不同工藝過(guò)程形成的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板的工程應(yīng)用

粘接復(fù)合板只能用于室內(nèi)裝飾。

爆炸、熱軋、冷軋三種復(fù)合板具有良好的折彎、焊接性能，可以運(yùn)用于絕大多數(shù)純不銹鋼板工程運(yùn)用的場(chǎng)合。由于三種工藝復(fù)合的機(jī)理有差異，一般而言，爆炸復(fù)合適合于生產(chǎn)厚板，產(chǎn)品用于高壓高溫容器，如核反應(yīng)堆的殼體、化工行業(yè)的反應(yīng)釜等。熱軋復(fù)合適合于生產(chǎn)中板，產(chǎn)品適應(yīng)中低壓容器和壁厚較大的常壓設(shè)備，如煙氣脫硫裝置、中低壓反應(yīng)釜、工業(yè)罐槽等；冷軋復(fù)合板適合于生產(chǎn)高精度的薄板，用于常壓容器和裝飾面板，如電梯轎廂、機(jī)場(chǎng)行李輸送帶、食品機(jī)械、醫(yī)藥機(jī)械、日用櫥柜等。冷軋復(fù)合板還具有良好的深沖性能，可以用來(lái)生產(chǎn)日用器皿，如水壺、炒鍋等。這類器皿可以在電磁爐上使用（純不銹鋼制品沒(méi)有這個(gè)功能）。

不銹鋼/碳鋼復(fù)合板目前在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用主要是門窗。隨著不銹鋼/碳鋼復(fù)合板的生產(chǎn)能力的提高，成本會(huì)進(jìn)一步下降，其在建筑主結(jié)構(gòu)用鋼上的應(yīng)用也是指日可待。

參考文獻(xiàn)

[1]依據(jù)百度百科《復(fù)合材料》詞條摘編.

[2]吳成.《Q235/304不銹鋼復(fù)合熱軋板有限元模擬研究》

[3]劉耀輝，劉海峰，于思榮.液固結(jié)合雙金屬?gòu)?fù)合材料界面研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào) 2000（7）

[4]張健，張立君，王萬(wàn)君.反向凝固鋼法生產(chǎn)復(fù)合奧氏體不銹鋼薄帶的研究，2000（05）

[5]趙紅亮，齊克敏，高德福，溫景林，張健，許中波，王新華.反向凝固復(fù)合不銹鋼帶的軋制工藝及界面結(jié)合[期刊論文]-鋼鐵研究學(xué)報(bào) 2000（1）