成果详情
纤维金属超混杂复合材料设计及制造技术

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技术参数:
1、力学性能
GLARE层板体系:密度≤2.42g/cm3;单向拉伸强度≥1000MPa;弹性模量≥60GPa;单向面内剪切强度≥200MPa;层间剪切强度≥55MPa。
TiGr层板体系:密度≤3.50g/cm3;单向拉伸强度≥1200MPa;弹性模量≥100GPa;层间剪切强度≥55MPa。
2、服役温度
GLARE层板介于-55℃~80℃;TiGr层板介于-100℃~250℃。
3、制造周期
热塑性树脂基体3min ~4min;热固性树脂基体150 min ~250min。
4、纤维金属层板性能专家系统
可进行多种纤维、树脂、金属材料的匹配性计算和高通量筛选,以及层板结构演变后的性能预测,误差≤15%。
功能描述:
纤维金属层板是一种由金属薄板和纤维复合材料交替铺层后,在一定的温度和压力下固化而成的一种层间混杂复合材料,也称为超混杂层板。其综合了传统纤维复合材料和金属材料的特点,具有高比强度和比刚度,优良的疲劳性能、抗冲击性能以及高的损伤容限。在航空航天、轨道交通、汽车工业等领域具有广阔的应用前景。本项目主要开展纤维金属层板设计-制造-成形加工-连接-修补-性能评价及监测一体化关键技术研发,并针对飞机蒙皮及先进飞行器壳体结构用GLARE、TiGr层板,及轨道交通、汽车用热塑性纤维金属层板,基于“材料基因组工程”思想,建立了纤维金属层板高通量计算专家系统。在对纤维金属层板进行多尺度建模基础上,进行高通量计算,以实现纤维-树脂-金属等材料组分进行快速筛选和匹配,对其制备、成形、加工等过程进行全流程仿真计算与监测。基于该研究成果,可对纤维金属层板的设计和工艺开发提供有效技术支持,实现该类材料及其构件综合性能的快速、精准预测。