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复合材料论文范文1
GB/T1447的Ⅱ型试样，在测试σT1、σT2时，试样宽度为25mm，对0°纤维、0°纤维占多的复合材料或碳纤维等高性能纤维复合材料，破坏载荷较大，经常导致加强片脱落致使无法继续加载，增加测试的难度。GB/T3354、ISO527-5和ASTMD3039，试样宽度为15mm，对于一些织物增强复合材料，由于织物的尺寸效应对测试结果有较大影响。上述各试验方法均使用端部加强片，加强片的目的是试图以最小的应力集中将来自夹头的载荷分布到试样上。然而设计不当的加强片界面将使破坏发生在邻近加强片的部位，导致非常低的测试强度值。胶接加强片的胶粘剂对结果的影响远大于加强片的角度。成功的设计是采用足够韧性的胶粘剂而不是加强片的角度［4］。GB/T1458和ASTMD2290无法测得泊松比和σT2，得到的σT1值离散较大。综上，对0°纤维、0°纤维占多的复合材料或碳纤维等高性能纤维复合材料，建议按GB/T3354、ISO527-5和ASTMD3039试验，对性能较低或一些织物增强复合材料，建议采GB/T1447的Ⅱ型试样，按GB/T1447试验。
2剪切
GB/T3355、ISO14129和ASTMD3518均利用±45°层合板拉伸试验，得到复合材料面内剪切响应，该试验方法具有测试试样简单、不需要夹具以及采用引伸计进行应变测试的特点。并已证明和其他剪切试验方法的模量测试具有良好的一致性。尽管很多人认为试样的应力状态可能不“纯”，但它的响应确实模拟了结构层合板中的实际应力状态和铺层相互的作用，对于设计者来说是比较实用的［4］。GB/T3355、ISO14129和ASTMD3518仅适用±45°均衡对称铺层的层合板试样。在整个工作段存在面内正应力分量，且在自由边界处存在着复杂的应力场，因此所计算的破坏剪应力值并不是材料的剪切强度值。特别是在大变形时，随着应变的增加导致纤维方位逐渐变化，逐渐偏离纤维方位假设。ISO14129和ASTMD3518都规定在5%剪应变时终止试验，以5%剪应变时的剪应力作为极限剪切强度，GB/T3355-2005对此没有规定，在新修订的GB/T3355中已作了相应的修改。ASTMD5379和我国标准《聚合物基复合材料剪切性能V型缺口梁试验方法》(报批稿)，有一比较突出的优点，不仅可测得G12、τ12，通过改变试样的方向，还可测得G21、G13、G23、G31和G32。从图2试样的剪力图和弯矩图可以看出，试样工作区处于恒剪力而弯矩为零的区域，V型缺口影响沿加载方向的剪应变，使剪应力分布更加均匀。剪力分布的均匀度为材料正交各向异性的函数，在［0/90］ns类型层合板上已经获得最佳的所有面内剪切结果［4］。然而试样工作段处于恒剪力而弯矩为零仅是理想状态，实际情况是夹具对试样施加的是分布载荷，它会对剪应变的分布和正应力分量产生影响，该影响对［90］n、含±45°铺层试样特别不利［4］。加载过程中可能发生试样的扭转，扭转影响强度，特别是模量的试验结果。GB/T28889、ASTMD7078与ASTMD5379有很多相似之处。GB/T28889、ASTMD7078大大改善了ASTMD5379对［90］n、含±45°铺层试样特别不利的状况。加载过程中的扭转，特别是试样两边螺栓的扭力不一致时，对试验结果有较大影响。试样缺口处的宽度达31mm，对某些层合板，难以加载至破坏的现象时有发生。ISO15310要求有特殊的试验夹具，加载点定位困难，不适合于获取剪切强度数据。ASTMD4255要求有特殊的试验夹具，结果易受试样加工缺陷影响，所得的数据离散较大。ASTMD5448的试样为纤维缠绕圆管，试样制备的费用高，端部夹持处存在应力集中，容易造成在夹持区内破坏。GB/T1450.1、JC/T773和ISO14130仅能测得层间剪切强度，不能测得剪切响应。GB/T1450.1试样型式存在应力集中，所得的数据离散较大。综上，测G12、τ12时，建议按GB/T3355、ISO14129、ASTMD3518和ASTMD5379试验，并在5%剪应变时终止试验;测［0］ns、［0/90］ns层合板的剪切参数时，按ASTMD5379试验;测［90］ns、含±45°铺层或织物增强层合板剪切参数时，按GB/T28889、ASTMD7078试验。
3压缩
除试样加工影响外，受试样几何尺寸、对中和夹具的影响，采用不同的方法，所测得的压缩强度是不同的。其中夹具设计和加工精度尤为重要，夹具的过度约束可能遏制某些实际的破坏模式，导致测试值偏高;但如没有合适的约束，会发生试样端部开花、屈曲等破坏，导致测试值偏低。所有标准仅给出夹具的型式，没有规定夹具的材质、尺寸、加工精度等细节，因此使用者需根据经验、摸索等设计加工合适的夹具。GB/T3856、GB/T5258、ISO14126和ASTMD3410圆锥形剪切加载夹具存在试样安装和应变测量难度较大的问题。GB/T3856没有规定在测试过程中判别试样是否弯曲或屈曲，且试样宽度仅为6mm，对一些材料存在尺寸效应，影响测试结果。GB/T5258和ISO14126给出了端部加载夹具，该夹具仅适用低性能的材料，如短纤维复合材料、连续纤维复合材料较弱的方向。GB/T3856和GB/T5258没有规定模量的取值范围，期望修订时增加。GB/T5258和ISO14126的联合加载以及ASTMD6641的联合加载，试验方法依赖于试样与夹具间的高摩擦系数。GB/T1448要求试样厚度为4mm以上，更适合面外压缩性能测试。综上，测定面内压缩强度σc1和σc2时，建议采用剪切加载方式，按GB/T5258、ISO14126和ASTMD3410进行试验;测定面外压缩强度σc3时，按GB/T1448进行试验。
4层间拉伸
复合材料层间拉伸的国外标准并不多，较为成熟的标准方法有ASTMD7291。我国尚没有制订测定层间拉伸模量E3的标准，GB/T4944仅能测定层间拉伸强度，不能测定E3。因此，期望制定测定E3的国家标准，或在修订GB/T4944时增加测定E3。
5结论和建议
复合材料论文范文2
金属层状复合材料是由多层金属复合而成的，其通过将多层金属板经过叠压而形成，相对于颗粒增强复合材料，层状复合材料的制造工艺相对简单，同时能够达到工业应用的要求，随着科技的进步，金属层状复合材料已经由原来的双层发展到现今的多层金属材料复合，同时在制造的过程中，对于不同层板之间层板组分的合理选择以及选用相应的加工工艺，能够生产出符合工业特性要求的金属层状复合材料。通过使用金属层状复合材料能够有效地减少对于贵金属材料的使用，以较少的材料投入达到改善材料特性的目的，对于降低生产成本以及减少资源的浪费有着非常重要的意义。
2金属层状复合材料的生产工艺
2.1金属层状复合材料生产中的固－固相复合法
金属层状复合材料中的固－固相复合法是一种在上世纪30年代就发展起来的加工工艺，其主要原理是将两种或多种已经成型的板材通过叠加或者是轧制的方法使其能够形成多层复合的方式，从而使这种复合板材能够达到所需的性能要求。其中，复合板材所采用的轧制方法主要有热轧和冷轧两种，采用轧制的方法生产的复合板材具有生产成本较低、生产迅速以及成本板材的精度较高等优点，通过与现有的钢铁生产工艺及生产装备相结合能够实现大规模的生产，利用轧制法可复合的金属种类很多，但轧制复合往往需要进行表面处理和退火强化处理等工艺，板型控制困难，轧件易边裂，易形成脆性金属化合物，且道次轧制变形量大，需要大功率的轧机。
2.2金属层状复合材料生产中的爆炸复合法
此种方法的主要原理是通过使用炸药作为主要的能源，从而将多种金属材料复合焊接成一体的加工工艺，采用此种加工工艺的优点是生产出来的板材具有很高的产品适应性且保留了复合材料原料的一些特性，同时生产的板材结合界面的结合强度较高，能够使得其在后续的加工过程中保持较为良好的加工特性，同时对于金属层状复合材料的大小以及形状等都具有很强的可调性且对生产设备要求较低，缺点是生产过程中会产生巨大的噪音从而不利于生产的连续进行。
2.3金属层状复合材料生产中的爆炸－轧制复合法
此种方法结合了固-固生产法中的轧制法以及爆炸法中的一些优点，通过使用此种方法可以使得金属层状复合材料板能够生产的尺寸更大、厚度更薄、长度更长以及更细的复合金属材料，从而使得金属材料的性能克服了单一工艺中所存在的一些问题。
2.4金属层状复合材料生产中的扩散焊接法
金属层状复合材料经过多年的发展，已经具有多种生产工艺及加工技术，扩散焊接是一种对在金属层状复合材料的复合加工中常用的技术，其能够进行多同种或不同种材料进行复合。在加热到母材熔点0.5～0.7的温度时，在尽量使母材不出现变形的程度下加压，使母材紧密接触，利用界面出现的原子扩散而实现结合的方法。
2.5金属层状复合材料生产中的液－固相复合法
此种方法的原理是将一种（液相）的金属材料通过多种不同的方式均匀的浇铸在其他一种固态金属材料的表面，并依靠两种金属材料表面之间所产生的一定的反应来使两者之间出现结合，并在液态金属凝固后对其进行压力加工。
2.5.1直接浇铸复合法
直接浇铸复合法的制造工艺如下：首先需要将两块在内侧涂抹有剥离剂的钢板进行相应的叠合，并将两块钢板四周进行焊接后放入盛有金属液的铸模中，待到周围的液态金属凝固后进行一定的轧制，轧制完成后将焊接的钢板四周的焊缝去掉，从而可以得到分离后的两块液固复合板，在进行金属层状复合材料板的生产过程中如果做好对于加工温度的把控可以使得复合材料板具有较高的复合强度。此种方法操作方便、由于无需使用过多的机械设备以及其他附加工艺，因此，其加工成本较低，可以应用从而进行批量化生产，不足之处是由于需要将固态的金属板放置于高温下的液态液中待其凝固，在这一过程中，由于两者金属材料熔点的不同会使得高温的液态金属会对固态金属的表面造成一定程度的熔损，从而会对生产出来的金属层状复合材料板的质量造成一定的影响。双流铸造法又被称为双浇法，其主要是通过使用两种液态金属同时开始进行铸造，其主要利用的是两种合金之间的熔点差，通过将低熔点的合金首先浇注在一种特殊的扁模具中，而后通过将模具内的抽板进行一定的提升，其后再将高熔点的合金浇注在抽板提升后所留下的空位中，从而得到所需要的复合金属材料，使用此种方法需要做好时机的把控，特别是在金属液的浇注速度方面更是需要注意，从而使两层金属界面结合良好且界面稳定是比较严格的。
2.5.2钎焊法
钎焊法的主要原理是通过利用浸润的液态金属相凝固使两种金属焊合一起的技术方法。此种方法的加工工艺简单、操作方便，能够方便、快捷的完成异种金属之间的结合，其缺点是在钎焊结合部位的硬度不高，从而使得复合材料板出现小孔、夹渣、偏析等缺陷。
3金属层状复合材料中的表面工程技术
电镀主要是通过溶液中所含有的金属离子在导电的情况下聚集到电极中的阴极中并均匀的覆盖在阴极的表面使其形成能够与基体牢固相结合的镀覆层的过程。经过多年的发展，电镀已经成为了现今工业生产中的重要组成部分。除了电镀外，在材料表面工程处理中还具有刷镀、化学镀以及热喷涂、化学气相沉积法、物理气相沉积等多种表面处理技术，以上这些技术都各有优缺点，应当根据金属材料表面的特性需要适合的技术。
4金属层状符合材料的发展展望
随着科技的进步以及越来越多的新技术被应用于材料生产工艺中，现今，在金属层状复合材料的生产过程中主要有电磁成型复合、自蔓延高温合成焊接技术、激光熔覆技术、超声波焊接技术以及喷射沉积复合技术等。采用以上这些技术能够使得金属复合材料性能更高以及生产更为简单方便。
5结束语
复合材料论文范文3
英文名称：Acta Materiae Compositae Sinica
主管单位：
主办单位：北京航空航天大学;中国复合材料学会
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1000-3851
国内刊号：11-1801/TB
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1984
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
联系方式
期刊简介
《复合材料学报》为北京航空航天大学和中国复合材料学会主办的学术性科技期刊（双月刊，200 多页/期）。本刊主要刊载我国复合材料基础研究和应用研究方面具有创造性、高水平和具有重要意义的最新研究成果的论文。刊载范围: 纤维、织物、颗粒或晶须增强聚合物基、金属基、陶瓷基等复合材料（包括：结构、功能、生物、电子、建筑等复合材料）的制备、性能、设计等，以促进国内外复合材料研究领域的学术交流及先进复合材料的推广应用。
复合材料论文范文4
复合材料结构与性能是针对复合材料与工程专业大四学生开设的一门专业必修课，其内容涉及树脂基体、增强材料、增强材料的铺层和复合材料的夹层结构等多个方面，是一门理论联系实践应用、基础知识和科学发展前沿并行的课程。我们从充分利用信息技术、理论联系实际、启发式教学和考试方式多元化等多方面进行了课程改革和实践，以提高学生的学习兴趣和创新能力。
［关键词］
课程改革；课程实践；启发式；教育
复合材料结构与性能是本校针对复合材料与工程专业大四学生开设的一门专业必修课程。本课程是在学生学完了材料学概论、树脂基复合材料、复合材料工程实验等专业课程之后，为进一步拓宽学生的专业知识面、培养学生综合知识的运用能力而开设的，目的是培养其在复合材料原材料的选择、改性、结构设计方面综合运用知识解决实际问题的能力。复合材料结构与性能的教学内容包括复合材料概述、树脂基体材料结构与性能、高性能增强材料、增强材料铺层结构与性能及复合材料夹层结构等。复合材料概述部分重点介绍复合材料结构所包含的三个结构层次和复合材料的发展及应用近况；树脂基体材料部分主要介绍聚合物分子结构对性能的影响及基体材料的最新研究进展，让同学们通过学习掌握分子结构设计原理，初步具备从性能角度出发筛选合成原料的能力；增强材料铺层结构与性能和复合材料夹层结构部分突出复合材料结构的可设计性，根据复合材料结构件的受力情况，介绍增强材料铺设方式设计和夹芯材料选择的理论依据。不同于大学基础理论课，大学专业课的课堂教学内容必须紧跟本学科技术的发展。课堂教学中，教师在介绍完基础理论知识后，一定要配合实际的生产应用案例对其进行应用说明，这样有利于学生理解和掌握此知识点，并能通过实际的应用案例理解单纯追求某一性能指标是没有意义的，实际应用过程中应考虑工艺性能、应用性能、节能环保等综合因素。该课程为新开课，在教学内容、教学素材、教学方法等方面还需要进一步完善和改革，以适应复合材料现代科学技术的飞速发展。
一、充分利用信息化资源，丰富教学内容
在教学过程中，我们充分利用信息化资源、信息化技术来辅助教学，丰富教学内容，利用多媒体技术进行高密度的知识传授，增大教学信息量，并借助图片、动画、视频等媒介，增强学生的理解力，加深他们的记忆。［1］我们在传统的PPT中加入实物图片、工艺图片、三维设计动画、复合材料生产视频等，以丰富教学内容，把学生关心的一些复合材料应用领域的相关知识（复合材料原料、工艺及应用等）直接向学生演示出来，从而与文字讲义相呼应，给相对枯燥的教学注入兴趣和活力。多媒体教学（如制作动画、录像、图片和三维模型等）将原本抽象的、不易理解的复合材料多相结构生动、形象地展现出现，便于学生理解和记忆，加深对复合材料结构的理解，深层次理解复合材料结构对性能的影响。我们在查阅大量国内外文献的基础上，编写了适合本课程教学特点的电子课件，并根据需要采用大量生动、形象的工艺流程图介绍复合材料的生产工艺，以实物图片介绍复合材料的应用领域，采用动画、视频的形式介绍复合材料不同层次的结构及结构设计对性能的影响。对于较难理解的章节，采用模型或模拟辅助教学可以提高教学效果。为了让学生较好地了解复合材料领域的发展，教师需要密切关注该行业国内外的发展动向，及时查阅相关的文献资料，获取与国际接轨的最新知识、先进教材和信息。教师需要适时地参加国内外复合材料展览会，对国内外参展公司的展品、设备和技术图片进行拍照、录像并整理，将其融入课程内容；还可以参加复合材料相关的学术研讨会，密切关注复合材料领域的新技术、新工艺的发展和应用，及时更新本课程的教学内容。
二、授课内容注重理论与实践相结合
复合材料结构与性能是一门实用性较强的课程，单纯以文字的形式介绍复合材料结构与性能，特别是复合材料的夹层结构，很难介绍清楚，学生也很难想象，难以理解。因此，教学中一定要理论联系实践，以案例的形式讲授知识，如以风力发电机叶片、雷达罩、飞机机翼的结构为例，分别介绍其选材、结构，并解释原材料选择原因、结构设计的原理、性能特点、国内外的技术差距等。作为教师，将自己科研工作的实际应用案例加入课程讲授，理论联系实际，丰富课程内容的实用性，是非常必要的。不同高校复合材料专业的研究领域、研究特色不同，有的高校侧重于增强材料的研究与开发（如东华大学），有的高校重点研究复合材料结构件的设计制造（如武汉理工大学），而本校复合材料专业侧重于高性能树脂基体材料的研究与开发。在本课程的讲授过程中，我们将本校树脂基体方面取得的研究成果按相应类别穿插在课程内容中，如将耐腐蚀的乙烯基酯树脂、高残炭酚醛、脂环族环氧树脂、高性能芳炔树脂、高性能透波树脂等内容加入课程，分析其结构与性能特点。我校在复合材料增强材料、增强材料的铺设方式、复合材料结构的设计方面开展的研究工作较少，如果要想在这几章内容的教学中联系实践，教师需要做很多资料收集工作，特别是针对增强材料铺设方式和夹层结构部分，需要到相应的研究单位、生产单位进行调研，制作相应图片、三维模型、动画及视频，以丰富教学内容，便于学生理解。［2］
三、改进授课方式，采用启发式教学，让学生根据自己的兴趣点进行自主学习
复合材料结构与性能是复合材料专业大四学生的专业必修课，他们在此之前已经学完了大部分的专业课程，已基本掌握了复合材料的专业知识。本课程的目的是进一步拓宽学生的知识面，培养学生的创新思维，实现与毕业课题研究、社会工作的衔接。因此，教学中应该改变以往的“老师讲、学生记”的方式，鼓励学生运用前面学过的专业知识去思考，激发创新思维，从中获得运用知识解决问题的成就感。教师可以提出现在行业中的难题，让同学们通过查找资料寻找解决方法，发挥大学生精力旺盛、创新性强的特点。［3－4］这也对教师提出了要求：要紧跟本学科的发展，与复合材料相关企业建立密切联系，了解本专业新型的原材料、成型技术、成型设备及新型制品结构。在复合材料概述中介绍新型的复合材料时，同学们对“自修复复合材料”非常感兴趣，但课上仅仅介绍了“自修复复合材料”的设计原理和性能特点及其在航天领域中的应用前景，教学中若能够以实物图片展示此材料的使用案例，以录像展示生产工艺过程，并提出应用过程中有待解决的问题，则可以更生动、具体地体现该材料的结构与性能的关系。我们采用了启发式教学方法，建立教师和学生间双向互动的课堂气氛。教师采用提问的方式启发和调动学生的主观能动性，让学生对问题进行思考；当堂课不能解决的问题，则要求学生课后查找资料，以小论文的形式提交解决方案；鼓励学生探索科学前沿，激发学生对科学研究的兴趣。比如我们给学生留的课后作业为“你认为最有发展前景的复合材料是哪种类型？解释其原因”和“热固性树脂复合材料和热塑性树脂基复合材料的优缺点及其发展趋势”。课余时间，学生们根据自己的兴趣爱好去查找相关的资料，了解该类复合材料的结构、性能、应用及发展情况。这样不仅能够拓展学生的知识面，还能够激发其对复合材料科研的兴趣。［5－6］
四、考核方式多元化，培养学生思考问题、解决问题的能力
复合材料专业课程大多采用闭卷考试的方式进行考核，考试形式重于内容，考试分数重于能力，平时认真听课、认真思考的同学考试的分数倒不一定比背讲义、背课后题的同学高，这样打击了应用能力较强的同学的学习积极性，也与本课程的培养方案相悖。复合材料结构与性能是大四上半学期的专业必修课，是理论与实践相结合的一门课，旨在引导学生运用所学知识发现实际生产中的问题并解决问题，传统的靠知识点记忆的考核方式显然已不适用于本课程，课程改革也应在考核方法上有所体现。根据知识点的不同，本课程宜采用多元化的方式对学生进行考核。重要的概念、原理、工艺、聚合物结构及性能等要求学生掌握的知识点可采用闭卷考试，而不同类型复合材料的性能特点、发展及应用方面的知识是动态发展的，可以采用开卷考试的方式。这样学生可以在课下查阅大量的文献资料，详细了解复合材料的发展趋势，激发学习兴趣，拓展专业知识面。对于综合知识的运用，即从选择原材料、成型工艺选择、增强材料的铺设方式、夹层结构设计等方面设计某复合材料结构件，则采用小论文的形式考核，如设计轻质高强的工字梁结构。多元化的考核方式可以使学生成为学习的主体，有利于调动学生的积极性，并培养学生综合运用知识的能力。我们通过教学题材的更新、教学内容的多样化、教学方法和考核方式的改革，力争从教师讲授向学生在老师的启发下自主学习的模式转变，从而达到提高学生学习主动性、激发学生创新性的目的。课程改革和创新需要在实际教学过程中摸索，我们将结合复合材料新技术的发展，继续探索复合材料结构与性能教学新模式。
作者：宋宁 侯锐钢 周权 陈麒 王帆 方俊 倪礼忠 单位：华东理工大学材料科学与工程学院特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室
参考文献：
［1］赵洪凯，肖力光，刘亚冰，等．《复合材料》课程建设与教学研究［J］．广州化工，2010，38（10）：229－230，236．
［2］邓洪．材料化学专业《复合材料》课程建设与教学研究［J］．中南林业科技大学学报（社会科学版），2009，3（3）：142－144．
［3］曹尤，王丽华，谷亚新．具有土木建筑特色的聚合物复合材料课程建设［J］．沈阳建筑大学学报（社会科学版），2012，14（3）：326－328．
［4］杨晓洁．“英特尔”未来教育与课改理念的融合———《复合材料》教学设计与反思［J］．教育科研论坛，2010（7）：56－57．
复合材料论文范文5
射频(RF)和微波微电子的封装是高频电子封装技术的最新发展,它吸引了大量电子工程师投身于电子封装和高频电子领域的研究,也吸引了学术研究者了解最先进技术在商业界应用的兴趣。它覆盖了热量管理、电气、射频、散热的设计与模拟,封装技术与加工方法以及其它相关射频、微波封装的领域。近10年来无线电技术取得了巨大的进展,同时高频技术的应用方兴未艾。2008年9月16-18日,国际微电子和封装协会(IMAPS)在美国加利福尼亚洲的圣地亚哥举办第一届射频与微波封装的高级技术专题讨论会,邀请30多名业界的顶尖人士做了射频、微波、毫米波和宽带封装等高级主题演讲,会议取得的效应远远超乎预期。
该书是这次会议的论文集,共选论文12篇,每篇论文独立成章。1.微波和毫米波频率封装的基本理论,介绍微波和毫米波频率的基本设计、交换性能和额外复杂性;2.低成本高带宽的毫米波引导线框封装,介绍一种新型中继馈线方法,使低成本高容量的封装理念可以应用到高频领域。这个方法影响了数字电子封装技术;3.微机电毫米波的聚合系统,介绍一种大批量生产毫米波无源器件的技术工艺;4.毫米波板上芯片的集成和封装,介绍板上芯片的集成与封装技术对毫米波电子学领域所带来的低成本效益,以及讨论了毫米波电路性能的若干特殊问题;5,射频液晶聚合物和毫米波的多层气密封装包与组件,提出x、K、Ka-频段的应用组件的薄膜液晶聚合物(LCP)表面安装封装技术;6.随身设备的射频、微波基板封装线路图,回顾随身设备的设计方案和材料,并讨论如何达到所需的封装密度和性能;7.陶瓷系统在射频和微波封装技术中的应用,展示出使用陶瓷材料和陶瓷制造工艺的优势,从而研发复杂性不断增长的多层结构;8.毫米波产品的低温共烧陶瓷(LTCC)层压材料波导,讨论复合材料波导,通过数值仿真的手段,解决材料问题并处理毫米波频率的内部连线有损耗和间隔时所产生的折衷问题;9.射频、微波应用组件的低温共烧陶瓷(LTCC)基片,展示关于射频、微波封装应用中的LTCC技术的计算机模拟和制造的最新进展,包括当前的LTCC制造技术、模块封装包、高带宽设计和集成天线的射频、微波系统的发展趋势;10.用于微电子封装的高散热陶瓷和复合材料,讨论散热复合材料的高级性能,包括纳米碳管、合成金刚石、做结构旋转后的氮化铝、氧化铍等;11.高性能微电子封装的散热片材料,回顾了射频、微波封装的散热材料的制造、应用和研发,包括传统的、第二代、第三代散热材料;12.氮化铝三维多芯片组件(A1N 3D MCM)的技术研究,回顾了射频、微波封装的氮化铝三维多芯片组件技术的最新发展,包括A1N高温共烧陶瓷(HTCC)工艺、钨贴片匹配、烧结温度分布图的影响以及其它实际设计和制造过程中的问题。
本书主要作者Ken Kuang等人是多年从事该领域研究、具有丰富经验的业内专家。他是国际微电子和封装协会(IMAPS)会员兼副主席、圣地亚哥分会的主席。他多次获得IMAPS的最佳会议论文奖、电子封装技术国际大会(ICEPT)的最佳研讨会论文奖、IMAPS的主席奖。2004年,他创办了Torrey Hills Technolo-gies,LLC公司。该公司迅速成长为美国INC500之列,是射频、微波封装产业的引领者。
本书反映了射频、微波微电子业界的近期研究成果和发展动态,是从业工程师了解行业最新技术和发展的必备指导书籍。
复合材料论文范文6
关键词：复合材料，屈服准则，流动准则，强化准则，ANSYS
1 引言
非线性分析一直以来广受关注，在这方面的研究也颇为不少，但是，如何最大限度提高求解的精度、提高求解时的效率，仍然需要进一步的探索。现代复合材料自本世纪40年代出现以来，已经得到了飞速的发展，应用极为广泛。因此，对复合材料力学性能的研究也日趋深入。本文笔者基于ANSYS程序对数码相机内部镜头托架结构进行了模拟分析，以此论证托架结构的刚强度。
2 ANSYS 的静力非线性分析
ANSYS的静力分析包括线性和非线性分析，而非线性分析涉及塑性，应力钢化，大变形，大应变，超弹性，接触面和蠕变。。引起结构非线性的原因很多，一般可分为三种主要类型：状态变化（包括接触）；几何非线性；材料非线性。非线性问题需要一系列带校正的线性近似来求解，ANSYS程序通过牛顿—拉普森 (NR ) 平衡迭代法，在某个容限范围内迫使在每一个载荷增量的末端解达到平衡收敛。
3 复合材料的塑性理论
屈服准则：ANSYS采用Von-Miss屈服准则来计算结构的塑性变形，该准则是一种除了土壤和脆性材料外典型使用的屈服准则。表示如下：
⑴
其中： ,
流动准则：如果将Von-Mises屈服准则的函数形式推广到一般塑性加载情况，那么式⑴的函数就可以写成：
⑵
其中的偏应力
⑶
是流动应力，它在屈服点上等于屈服应力，而后随应变硬化材料中塑性应变的增大而增加。
如果把理解为应力状态强度的表征，那么在超屈服之后由作用在一点的各个应力分量所组成的就称为等效应力，由塑性力学偏应力不变量不难得出：
⑷
对应于就有一个等效塑性应变增量来构成由各应力分量所做的塑性功增量，即
⑸
根据Drucker公设
⑹
其中是塑性势函数的梯度，是比例系数
由此可以推导得出
⑺
强化准则: 等向强化和随动强化。对Von-Mises屈服准则，等向强化表现为屈服面在所有方向均匀扩张。而随动强化表现为对应的两个屈服应力之间总存在一个的差值。
4 数码相机内部结构的模拟分析
笔者结合数码相机使用性能要求，对数码相机内部的零部件结构刚强度进行模拟计算。
数码相机以其性能优越，携带方便而深受消费者的喜爱。因此，设计时在保证上述优点的情况下，应保证其内部结构紧凑，避免干涉，各部件之间搭配协调。
4.1 镜头托架的模拟分析
镜头是数码相机的“心脏”， 设计时必须根据镜头形状尺寸来布置内部结构，因此，镜头托架的结构设计很重要。。
图1是某款数码相机镜头托架与镜头的装配关系图, 精度要求很高。此处，该结构的分析是基于配合精度相对较低的假设之上的。
从图1不难看出, 镜头托架在
数码相机内部受力复杂，分析比较
困难。因此，我们摒弃常规的算法，
采用极限载荷法。即忽略那些对分
析结果影响不大的约束，即可以把
所有载荷看作是直接加载在托架的
某一特定需要分析的部位。这样处
理后的模型无论是精度和求解效率
上都有所提高。
图1
如图2，分析时采用Solid185单元, 智能自由网格划分, 网格精度定为五级。为了提高分析的精度和加快求解的效率,建模时我们经过初步判断，对远离分析区的结构进行了优化，也即尽量减少远离承载区的棱角及不规则体的数目，从而优化结构单元。。
图2
材料常数
托架材料：
PC+玻纤（玻纤含量25％） ，
拉伸强度为，弯曲强度为,
压缩强度为，弯曲弹性模量为
4.2 材料特性的相关设定
由于托架材料是纤维增强型的，对于此类材料，纤维的取向非常重要，一般分析时是根据纤维的方向，纤维的长度来设定分析的依据。
一种材料，可以视为均质的，也可以视为非均质的，这主要取决于分析时观察问题的尺度。对于复合材料，由于存在可以从界面区分的相和叠层，一般认为是非均质的。但是，分析的尺度继续扩大以后，它又可以用等效的均质体来代替。此时，颗粒复合材料和方向随机分布的短纤维复合材料可认为是各向同性的，而纤维规则排列的复合材料，通常是各向异性的。因此，我们假定托架材料是短纤维增强型的的，纤维增强方向是随机分布的，也即托架材料特性是各向同性的。
4.3 数码相机正常放置情况下的强度、刚度的分析
这里笔者分析了一下数码相机正常放置状态下托架结构的受力状态。
图3是托架结构的受力云变图, 它表示托架结构在承载时所受的平均应力，图形下方是各颜色所代表的应力区间。
SMX
, 表示托架结构承载时的最大应变量
，表示托
架结构承载时的最大应力
图3
图3清晰的反映了镜头托架在相机中的承载应力图，从图中我们不难看出最大应力发生在托架一侧腰间的小孔附近。从图中的应力云变图可以看出，托架承载情况基本达到预期的效果，也基本反映了托架在相机中的受力情况。对于数码相机之类轻便型的电子产品，由于结构本身承载负荷小，采用的复合材料性能优越，因此，设计时一般仅关心结构所受的最大应力应变。设计人员根据分析结果，结合模具设计的要求，再做相应的调整，就可以设计出颇为满意的结构。从结果我们不难看出其最大应力小于材料的应力极限，考虑到注塑模具的成型性能的要求，对于此托架结构我们不再作结构上的调整，其设计形式完全符合设计要求。
5 结束语
本文着重对数码相机镜头托架进行了非线性分析，阐述了复合材料尤其是纤维增强型复合材料的分析方法。当然，本文的材料特性是基于各向同性基础上的，对于各向异性的纤维增强型材料的分析，还有待进一步探索。
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