三維編織碳纖維增強鋁基復合材料是一種具有優(yōu)異性能的復合材料，常用于航空航天、汽車和船舶等領域。疲勞性能是該材料在長期使用過程中承受循環(huán)加載引起的損傷和失效的能力。探索三維編織碳纖維增強鋁基復合材料的疲勞性能對于了解其耐久性能、優(yōu)化設計和工程應用具有重要意義。

(資料圖)

疲勞行為實驗是探索材料疲勞性能的重要手段。通過在不同應力水平下對材料進行循環(huán)加載，并記錄其應力-循環(huán)壽命曲線，可以得到材料的疲勞壽命和疲勞強度。疲勞試驗還可以用來研究材料在不同加載模式、溫度和濕度等條件下的疲勞行為。在三維編織碳纖維增強鋁基復合材料的疲勞性能探索中，可以使用標準疲勞試驗，如旋轉彎曲疲勞試驗、拉伸-壓縮疲勞試驗等。

此外，利用數(shù)值模擬方法也可以對三維編織碳纖維增強鋁基復合材料的疲勞性能進行探索。數(shù)值模擬方法可以通過建立材料的微觀結構模型，使用有限元分析等方法，模擬材料在疲勞加載條件下的應力分布、位移響應和損傷演變等行為。通過數(shù)值模擬，可以預測材料的疲勞壽命、疲勞裂紋擴展路徑等關鍵參數(shù)，為疲勞性能的改進和材料設計提供指導。

在三維編織碳纖維增強鋁基復合材料的疲勞性能探索中，還需要考慮其他因素的影響，如材料制備工藝、纖維體積分數(shù)、界面性能等。這些因素都對材料的疲勞行為產(chǎn)生影響，因此需要將其納入考慮范圍，并進行實驗和數(shù)值模擬研究。

需要指出的是，三維編織碳纖維增強鋁基復合材料的疲勞性能探索還處于研究階段，目前仍然存在很多未解決的問題。因此，對于該材料的疲勞性能的深入研究和探索仍然具有重要的科學意義和工程價值。

南昌航空大學 余歡 教授將在“2023年第十九屆全國特種鑄造及有色合金學術年會暨第十三屆全國鑄造復合材料學術會議”上作“ 三維編織碳纖維增強鋁基復合材料的疲勞性能探索 ”的報告。

嘉賓簡介

/ 余歡 教授 /

南昌航空大學

余歡，南昌航空大學教授，現(xiàn)任中國機械工程學會鑄造分會常務理事、中國材料研究學會凝固科學與技術分會常務理事、《特種鑄造及有色合金》雜志編委會副主任。長期從事液態(tài)金屬精密成形技術的教學和科研工作, 在鋁合金薄壁鑄件真空差壓精密鑄造工藝及裝備、金屬基復合材料等方面積累了豐富的研究基礎。主持10余項國家級科研項目。圍繞上述研究領域，先后培養(yǎng)博士、碩士研究生50余人，發(fā)表學術論文100余篇，授權專利多項并完成多項科研成果轉化，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

研究方向： 高性能輕合金材料開發(fā)與成形

擬報告摘要：

三維編織Cf/Al復合材料具有高比強度、高比模量、一定的耐溫性，良好的抗沖擊性能等諸多優(yōu)點，在航空航天領域中有廣闊的應用前景。本報告介紹了所在課題組在三維編織Cf/Al復合材料的疲勞性能方面開展的研究工作，分別從材料級的光滑/缺口拉-拉疲勞性能、材料級振動疲勞性能、葉片模擬件和葉片的振動疲勞性能等方面介紹所開展研究的情況。

課題組或部門研究成果簡介

1）自主研發(fā)的真空差壓鑄造設備，已在多個企業(yè)中獲得應用，在多種型號的航空航天武器裝備研制中發(fā)揮了重要支撐作用，解決了航空大型復雜薄壁鑄件成形的難題。

2）開展了三維編織碳纖維增強鋁基復合材料近凈成形技術研究，制備出的三維編織纖維增強鋁基復合材料，其室溫拉伸性能超過800MPa，350℃拉伸性能超過600MPa；并試制備出鋁基復合材料的航空發(fā)動機風扇葉片模擬件。獲得中國航空學會發(fā)明成果二等獎。

3）開展了復雜精密樹脂砂型砂芯3D打印技術研究，加快了航空航天復雜鑄件無?？焖僭囍坪凸に囼炞C的節(jié)奏。

關于會議

2023年第十九屆全國特種鑄造及有色合金學術年會暨第十三屆全國鑄造復合材料學術會議將于8月4-7日在鄭州華智酒店召開，本次年會擬邀請鑄造相關高校100余所，研究院所40余家，相關企業(yè)200余家，會議預計參會代表400-500人。會議預計安排大會報告30余個，論壇報告100余個。同期舉辦“先進輕合金論壇”、“特種鑄造工藝成形論壇”、“高熵合金與高溫合金論壇”、“金屬基復合材料論壇”、“耐磨材料專題論壇”、“研究生論壇”。

會議詳情