科学研究

时间:2024-07-29  信息来源:   作者:刘洋  点击率:

国家重点实验室徐卫林院士团队刘洋副教授在复合材料TOP期刊《Composites Science and Technology》上发表重要研究成果

近日,国家重点实验室徐卫林院士团队刘洋副教授在国际复合材料著名期刊《Composites Science and Technology》(中科院大类1Top期刊)上发表了题为“Bending shape memory properties and multi-scale viscoelastic behaviors of knitted-fabric reinforced polymer composites”的高水平研究论文。武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室为该论文的第一署名单位和通讯单位,硕士研究生黄萤为第一作者,刘洋副教授为第一通讯作者,哈尔滨工业大学赵伟副教授为共同通讯作者。

连续纤维增强形状记忆聚合物复合材料具有重量轻、变形可回复和力学性能优异等特点,被广泛应用于航空航天可展开装置中。但连续纤维织物作为增强体改变了形状记忆聚合物复合材料(SMPC)的整体负载响应,例如变形能力降低、力学各向异性、多尺度复杂行为,给工程应用带来了困难。针对上述问题,该工作将纬编针织物引入SMPC结构设计,提高了变形能力。同时考虑材料特性,构建多尺度粘弹性模型,对纬编针织SMPC形状记忆行为进行有限元计算,并结合CT无损扫描技术,观察试样变形前后的微观结构变化,综合分析了纬编针织SMPC形状记忆多尺度演化机理。

此外,针对织物增强形状记忆复合材料SMPC通常难以实现可逆形状记忆功能的难题,团队利用纬平针织物固有的卷边特性提供内应力,结合热致形状记忆材料,开发了一种具有可逆形状记忆效应的薄层纬编针织物增强形状记忆聚合物复合材料,实现了较大的弯曲曲率变形,且可实现双曲率变形。同时构建了简化的有限元模型,综合分析了可逆形状记忆演化机理。该工作以“Reversible shape memory behavior of knitting-fabric reinforced polymer matrix composites”为题,发表在复合材料著名期刊《Composites Communications》(中科院大类2区)。武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室为该论文的唯一署名单位和通讯单位,硕士研究生杜文清为第一作者,刘洋副教授为通讯作者。

论文一链接:https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2024.110747

论文二链接:https://doi.org/10.1016/j.coco.2024.101962


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