COUPLED EFFECT OF TEMPERATURE AND DEGAS AND/OR MOISTURE DESORPTION ON STRENGTH OF ORGANIC COMPOSITES FOR SPACE STRUCTURAL COMPONENTS, AND DEVELOPPED RESIDUAL STRESSES

温度和脱气和/或水分解吸对空间结构部件有机复合材料强度的耦合影响以及产生的残余应力

基本信息

  • 批准号:
    12650070
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.37万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2000
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2000 至 2001
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In order to evaluate the strength and dimensional stability of fiber reinforced organic composites, especially carbon fiber reinforced plastics (CFRP), in the space environment, it is important to clarify the effects of temperature and vacuum condition on the mechanical behavior of CFRP and the microfractures.In this report, the tensile strength and Young's modulus of CFRP cross-ply laminates and short carbon fiber reinforced polyamide (SCFR-PI) composites are considered in the high vacuum condition 10^-4 Pa and the atmospheric condition at various temperatures. From the experimental results, the CFRP at low temperature 93K and 200K has smaller tensile strength than that at 298K in high vacuum condition. The strength of interfacial bonding between carbon fibers and the epoxy resin matrix becomes better in low temperature and high vacuum conditions. It is found that there exist the coupled effect of temperature and vacuum conditions on the tensile strength of CFRP cross-ply laminates and the microfractures.Even though tested at the same temperature 298 K, the SCFR-PI kept in high vacuum condition has higher tensile strength and equivalent Young's modulus than that in the atmospheric condition. The rule of mixture and the shear lag treatment can not be used to evaluate the strength and Young's modulus of SCFR-PI composites in high vacuum condition. The strengthening is attributed to the nonexistence of air around the specimens. In high vacuum condition, the matrix resin is shrank owing to the degas and/or moisture desorption from the matrix and from the interface between the matrix and fibers, and thus yield the residual stresses in the organic composites. The interfacial bonding strength between carbon fibers and the resin matrix becomes much better in high vacuum condition. The methods of characterizing them must be described for evaluation of SCFR-PI composites in space environment.
为了评估纤维增强有机复合材料的强度和尺寸稳定性,尤其是碳纤维增强塑料(CFRP),在太空环境中,重要的是要阐明温度和真空状况对CFRP机械行为的影响和微裂缝的机械行为的影响在这份报告中,在高真空状态10^-4 PA和在各种温度下的大气条件下,考虑了CFRP交叉层压板和短碳纤维增强聚酰胺(SCFR-PI)复合材料的拉伸强度和Young的模量。从实验结果中,低温93K和200K处的CFRP的拉伸强度比在高真空状态下的298K时具有较小的拉伸强度。在低温和高真空条件下,碳纤维和环氧树脂基质之间的界面键合的强度变得更好。发现存在温度和真空条件对CFRP交叉层压板和微裂纹的拉伸强度的耦合作用。尽管在相同的温度下进行了测试,但SCFR-PI保持高真空状态的SCFR-PI具有较高的拉伸性。在大气条件下,力量和等效的杨氏模量比。混合物和剪切滞后处理的规则不能用于评估在高真空条件下SCFR-PI复合材料的强度和Young的模量。加强归因于样品周围空气不存在。在高真空条件下,基质树脂由于基质和基质和纤维之间的界面的DEGA和/或水分解吸而缩减,因此产生了有机复合材料中的残留应力。在高真空状态下,碳纤维和树脂基质之间的界面粘结强度变得更好。必须描述表征它们的方法,以评估太空环境中的SCFR-PI复合材料。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M.Sato, A.T.Yokobori, Jr., Y.Ozawa, T.Kamiyama, T.Miyanaga, P.W.R.Beaumont, H.Sekine: "Experimental Study of Repair Efficiency for Single-Side Composite Patches Bonded to Aircraft Structural Panels"Proceedings of the 9th US-Japan Conference on Composite M
M.Sato、A.T.Yokobori, Jr.、Y.Ozawa、T.Kamiyama、T.Miyanaga、P.W.R.Beaumont、H.Sekine:“粘合到飞机结构面板的单面复合补片修复效率的实验研究”会议记录
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.OZAWA,K.SATO and K.KISHIMOTO: "MECHANICAL BEHAVIOR OF SHORT CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS IN HIGH VACUUM AND TEMPERATURE CONDITION"Proceedings of International Workshop on Sensing and Evaluation of Materials System (ISRE2000). (2000)
Y.OZAWA、K.SATO 和 K.KISHIMOTO:“短碳纤维增强塑料在高真空和温度条件下的机械行为”国际材料系统传感与评估研讨会 (ISRE2000) 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y. Ozawa, K. Sato, K. Sugiura: "Mechanical Behavior of Short Fiber Reinforced Composites in Space Environment"Thermal Stresses 2001. 69-72 (2001)
Y. Ozawa、K. Sato、K. Sugiura:“短纤维增强复合材料在空间环境中的机械行为”热应力 2001. 69-72 (2001)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Yoshihito Ozawa: "Strengthening of Short Fiber Reinforced Polyimide Composites in Space Environment""Information and Inovation in Composite Technology", ed.by T.Ishikawa and S.Sugimoto. 523-526 (2000)
Yoshihito Ozawa:“太空环境中短纤维增强聚酰亚胺复合材料的强化”“复合材料技术的信息与创新”,T.Ishikawa 和 S.Sugimoto 编辑。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

OZAWA Yoshihito其他文献

OZAWA Yoshihito的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('OZAWA Yoshihito', 18)}}的其他基金

Wear characteristics of C/C composite materials with cellulose nano fibers under high temperature and electric current condition
纤维素纳米纤维C/C复合材料高温电流磨损特性
  • 批准号:
    18K03832
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of Thin Coating film of nano C/C Composite with Bacterial Cellulose and Tribology Properties
细菌纤维素纳米C/C复合材料薄膜的研制及摩擦学性能
  • 批准号:
    15K05670
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Wear Properties of nano-Carbon/Carbon Composites with Bacterial Cellulose
纳米碳/细菌纤维素碳复合材料的耐磨性能
  • 批准号:
    24560086
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

模拟太空微重力环境下肺克菌异质性亚群的分化和适应机制研究
  • 批准号:
    32370038
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
模拟太空环境条件下小鼠早期胚胎基因水平变化及表观遗传特征的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
太空极端环境下微米级磨屑诱发航天器驱动滑环闪络的机理与抑制方法
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
服务于虚拟太空环境表达的空间目标模型构建研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
太空环境下考虑展开臂铰链间隙的大型网状天线电性能稳健性研究
  • 批准号:
    51705423
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Quantum Sensing of the Geomagnetic Space Weather Environment
地磁空间天气环境的量子传感
  • 批准号:
    EP/X036545/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
    Research Grant
Regulation of microglial function by blood-borne factors
血源性因子对小胶质细胞功能的调节
  • 批准号:
    10679408
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
Selective C(sp3)–H Functionalization Enabled by Metal-Organic Framework Catalysis
金属有机框架催化实现选择性 C(sp3)–H 官能化
  • 批准号:
    10679785
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
Supplement for Cloud Computing: Alcohol Use Disorder Treatment Simulation
云计算补充:酒精使用障碍治疗模拟
  • 批准号:
    10827563
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
Probing Amyloid Fibril Self-Assembly with Network Hamiltonian Simulations in Explicit Space
用显式空间中的网络哈密顿模拟探测淀粉样蛋白原纤维的自组装
  • 批准号:
    10715891
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.37万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了