泡沫铝夹芯结构阻燃及抗低速冲击性能研究

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1、硕士学位论文泡沫铝夹芯结构阻燃及抗低速冲击性能研究FLAMERETARDANTANDLOWSPEEDIMPACTRESISTANCEPERFORMANCEOFALUMINUMFOAMSANDWICHSTRUCTURE胡凯哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：V214.7学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文泡沫铝夹芯结构阻燃及抗低速冲击性能研究硕士研究生：胡凯导师：孙雨果教授申请学位：工程硕士学科：航天工程所在单位：复合材料与结构研究所答辩日期：2015年6月授予学位单位：

2、哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:V214.7U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFLAMERETARDANTANDLOWSPEEDIMPACTRESISTANCEPERFORMANCEOFALUMINUMFOAMSANDWICHSTRUCTURECandidate：HuKaiSupervisor：Prof.SunYuguoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality

3、：AerospaceEngineeringAffiliation：CenterforcompositematerialsDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要随着科技的进步，人们对材料性能的要求越来越高，夹层结构诞生于20世纪40年代，凭借其高比强度、高比模量、抗震动性能和耐疲劳性能优异，兼具优异的吸能特性，在结构材料方面具有广泛的应用。夹芯结构通过适当的金属或树脂基复合材料面板，

4、芯材和粘接剂复合形成。这种结构已被广泛应用于航空航天领域、航海领域、汽车领域等。随着高分子材料的不断发展，夹层结构的面板材料之一，纤维增强树脂基复合材料层合板的应用也越来越广泛，由此带来的火灾隐患和火灾危害成为人们关注的重要问题。本文以舰船复合材料为应用背景，选择玻璃纤维增强环氧改性树脂基和普通环氧树脂基复合材料层合板作为面板材料，闭孔泡沫铝作为芯材，对此夹层结构材料的阻燃和力学特性展开研究。主要内容包括:运用传热学方法，探究高分子复合材料火灾燃烧特性，针对金属泡沫结构特点，表征闭孔泡沫铝的有效热导率。运用落

5、锤试验仪，研究夹芯结构抗低速冲击性能。利用锥形量热仪(CONE)探究两种不同面板夹芯结构的阻燃特性。探究夹芯结构单面过火后的剩余结构的抗低速冲击性能，并与未受热损伤的结构的性能相比较，探究结构在火灾中的安全性。研究结果表明，改性面板夹芯结构的能有效延长结构的点燃时间，降低燃烧过程的热释放和烟气释放量.两种夹芯结构过火前后都具有很好的吸能特性，对比pvc泡沫夹芯结构，泡沫铝夹芯结构阻燃性能和对火力学性能都有显著的提升。关键词：泡沫铝，阻燃特性，抗低速冲击，过火，剩余力学性能-I-AbstractAbstract

6、Withtheprogressofscienceandtechnology,peopleareincreasinglydemandingonthepropertiesofmaterials.Sandwichstructurewasborninthe1940s.Duetotheadvantagesofhighspecificstrength,highspecificmodulus,excellentShockresistantperformance,fatigueresistanceperformanceand

7、energyabsorptioncharacteristics,Sandwichstructurehasbeenwidelyusedinstructuralmaterialsfields.SandwichstructureiscomposedofMetalorresinmatrixcompositepanels,Corematerialanddope.Thiskindofstructurehasbeenwidelyappliedinthefieldofaeronauticsandastronautics,na

8、vigationarea,cars,etc.Withthecontinuousdevelopmentofhighpolymermaterial,thefiberreinforcedresinmatrixcompositelaminatedplate,oneofthesandwichpanelmaterials,isbecomingmoreandmorewidelyapplied.Theresulto