课题基金基金详情
碳纤维/环氧复合材料I/III型分层裂纹的自修复研究
结题报告
批准号:
11972256
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
刘玲
依托单位:
学科分类:
复合材料与结构力学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘玲
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
分层会改变复合材料结构的完整性并降低其刚度和长期力学性能,若能在分层萌生时就及时修复,必将提高结构服役的安全性。本项目以碳纤维/环氧复合材料(CFRPs)I/III型分层裂纹的自修复为研究对象,首先制备碳纳米管/共聚物(CNTN/CP)修复薄膜,研究其作为“离位界面”的力学性能和电热性能;其次,将CNTN/CP引入CFRPs作为“在线界面”并建立有限元分析模型,分析其性能和厚度对层间应力分布、分层萌生应力和极限强度的影响规律,将分析得出的性能较佳的CNTN/CP进行实验并探讨其对CFRPs中I/III型分层裂纹的修复率;最后,将性能较佳的CNTN/CP引入T型接头,采用数值分析和实验相结合的方法,探讨拉伸载荷下CNTN/CP对其I型分层萌生应力-剥离应力-分层损伤修复率的最优关系。通过实验和理论研究,发展一种全新的自修复CFRPs,显著提升其使用寿命、充分发挥其减重效益和减轻环境影响。
英文摘要
Delamination would change the integrity of composite structures and reduce its stiffness and long-term mechanical properties. If self-healing can be performed once delamination initiates, it would undoubtedly improve the safety of the structure in service. This project aims to self-heal the mode I/III delamination cracks in carbon fiber/epoxy composites (CFRPs). Firstly, carbon nanotube/copolymer (CNTN/CP) healing films were prepared, and its mechanical and electro-thermal properties acted as "off-line interface" were studied. Secondly, CNTN/CP was introduced into laminates and acted as "on-line interface", and a finite element analysis model was established to analyze the effect of its properties and thickness on the interlaminar stress distribution, delamination initiation and the ultimate strength. And the proper CNTN/CP was chosen to prepare laminates and evaluate it's self-healing effect. Finally, the optimized CNTN/CP healing interface was introduced into a T-joint structure, and the optimal relationship of the healing interface on the delamination initiation stress, peeling stress, and corresponding delamination healing rate of the studied structures was discussed through numerical analysis and experimental verification. Based on the experimental and theoretical studies, a new self-healable CFRP is developed, which would show a significantly improved service life, giving full play to their weight reduction benefits and reducing negative effect to the environment.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/mame.202000359
发表时间:2020-08
期刊:Macromolecular Materials and Engineering
影响因子:3.9
作者:Pan Wu;Ling-Ling Liu-Ling;Zhanjun Wu
通讯作者:Pan Wu;Ling-Ling Liu-Ling;Zhanjun Wu
DOI:10.1016/j.compscitech.2023.110357
发表时间:2023-11
期刊:Composites Science and Technology
影响因子:9.1
作者:Yicheng Jiang;Ling Liu;Jia Yan;Zhanjun Wu
通讯作者:Yicheng Jiang;Ling Liu;Jia Yan;Zhanjun Wu
DOI:--
发表时间:2022
期刊:力学季刊
影响因子:--
作者:骆雪芹;唐蓝天;李娟子;崔运广;刘玲
通讯作者:刘玲
DOI:10.3390/polym14204313
发表时间:2022-10-14
期刊:Polymers
影响因子:5
作者:Ouyang Q;Liu L;Wu Z
通讯作者:Wu Z
DOI:--
发表时间:2023
期刊:复合材料科学与工程
影响因子:--
作者:林逸;刘玲
通讯作者:刘玲
人神经诱导与A-P轴向确立机制及其相互关系的研究
  • 批准号:
    22ZR1464000
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘玲
  • 依托单位:
植入型网栅传感器对CFRP分层损伤的在线监测与原位修复研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘玲
  • 依托单位:
基于二维纳米组装体的复合材料分层损伤原位抑制与自感知效应研究
  • 批准号:
    11772233
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    刘玲
  • 依托单位:
塞卡病毒感染致人小头畸形机制研究
  • 批准号:
    31771132
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    刘玲
  • 依托单位:
TGFbeta信号非依赖Smad3核定位的机制与功能研究
  • 批准号:
    31301157
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    刘玲
  • 依托单位:
碳纳米管网格协同增韧层合结构的力学性能研究
  • 批准号:
    11172211
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    刘玲
  • 依托单位:
含同轴电纺纳米纤维的功能复合材料设计与优化
  • 批准号:
    10502038
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    刘玲
  • 依托单位:
国内基金
海外基金