嵌入式中温共固化复合材料阻尼结构制作工艺及其动力学性能研究

论文摘要

嵌入式共固化复合材料阻尼结构是一种新型事前处理阻尼结构,它基于复合材料结构力学性能的可设计性,在设计阶段就能根据工程需要确定构件的结构,进而确定其动静力学参数,从而制得满足设计要求的构件。与传统的阻尼处理方法相比,此种结构具有抗老化、不易脱落等优点,因而在航空航天、汽车制造等领域有广阔的应用前景。嵌入式共固化复合材料阻尼结构制作工艺较为复杂,国内外对此研究较少,本文提出一种与中温固化树脂共固化要求相适应的新阻尼层配方及制造工艺,并将制得的阻尼层与复合材料层共固化,成功制得此结构试件。最后,对其阻尼性能及隔声性能进行研究。主要内容包括:(1)根据中温固化环氧树脂与阻尼层共固化工艺要求,提出以丁基橡胶和氯化丁基橡胶作为阻尼层主要原料,通过调整阻尼层各组分比例,并经过大量试验,最终确定满足共固化要求的各组分质量比。(2)根据粘弹性材料特性和制造工艺的可行性,确定采用模压工艺制作部分固化的阻尼层薄膜,以满足共固化要求。针对制造阻尼层过程中所产生的问题提出解决方案,讨论确定制造工艺参数。(3)选择与阻尼层相配的中温固化环氧树脂5231及玻璃布,制造复合材料预浸料,并根据试样的铺层要求与阻尼层复合,按照确定的固化曲线和工艺参数制得复合材料试件,实现共固化工艺。(4)通过测量复合材料试件的阻尼性能和隔声性能,表明本文所采用的粘弹性阻尼材料及共固化工艺达到了提高复合材料动力学性能的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与来源
• 1.2 研究的目的与意义
• 1.3 相关领域国内外研究现状
• 1.3.1 结构阻尼处理方法
• 1.3.2 共固化复合材料阻尼结构制造工艺
• 1.3.3 共固化复合材料阻尼结构性能研究
• 1.4 本文主要研究内容和章节安排
• 1.4.1 本文的组织结构
• 1.4.2 所要解决的主要问题
• 1.4.3 章节安排介绍
• 第2章 嵌入式共固化复合材料阻尼薄膜制作
• 2.1 共固化工艺对阻尼层材料要求
• 2.2 阻尼层的组分
• 2.2.1 阻尼层原料的选择
• 2.2.2 阻尼层改性方法
• 2.2.3 阻尼层基础成分
• 2.2.4 阻尼层配方混炼工艺参数
• 2.2.5 阻尼层硫化时间测定方法
• 2.2.6 试验步骤
• 2.2.7 试验结果及分析
• 2.3 阻尼层薄膜制作工艺
• 2.3.1 模具设计与制造
• 2.3.2 阻尼层制造混炼工艺
• 2.3.3 阻尼层压制工艺
• 2.3.4 阻尼层薄膜的保存
• 2.4 本章小结
• 第3章 嵌入式共固化复合材料制造工艺
• 3.1 引言
• 3.2 复合材料环氧树脂的选择
• 3.3 嵌入式共固化复合材料制造
• 3.4 复合材料试件界面粘结性能测试
• 3.5 本章小结
• 第4章 嵌入式共固化复合材料阻尼结构实验研究
• 4.1 引言
• 4.2 试样的切割
• 4.3 复合材料阻尼性能测试比较
• 4.3.1 实验原理
• 4.3.2 实验方法及参数
• 4.3.3 测试结果及讨论
• 4.4 复合材料隔声性能测试
• 4.4.1 实验原理
• 4.4.2 实验方法及参数
• 4.4.3 测试结果及讨论
• 4.5 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢
• 附录