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  • 简介:C/SiC复合材料密度低、耐高温、抗氧化、抗烧蚀,并且具有非常好的高温力学性能,是制备高性能液体火箭发动机推力室的理想材料。本文从C/SiC复合材料燃烧室结构计算、无损探伤及C/SiC与金属连接等方面,论述了上海空间研究所在C/SiC复合材料应用于液,本火箭发动机推力室方面的基础研究及应用进展。

  • 标签: C/SiC复合材料推力室 液体火箭发动机 焊接连接
  • 简介:在飞机结构坠撞、汽车撞击等仿真中,需要材料中应变率(1-200/s)特性,能否准确通过试验获得材料的中应变率特性成为这些仿真结果可靠的关键。中应变率材料试验机可以将试验件以中应变率的速度拉断,但是当应变率大于10时,力传感器所测力并不等同于试验件破坏处力。本文利用有限元计算方法,对试验件以应变率160/s进行拉伸仿真,通过与试验数据对比,进行参数优化,反演出材料的本构关系;将反演的本构模型用于应变率为20/s的材料拉伸试验仿真,与试验结果对比最大误差为5%,满足了工程需要;这说明通过材料高速拉伸试验、有限元仿真、参数反演相结合的手段可以较为准确地获得材料应变率在160/s以下的本构模型。

  • 标签: 中应变率 材料试验 参数反演 有限元仿真
  • 简介:复合材料界面剪切强度是衡量复合材料性能的一项重要指标。本文运用试验和分析的方法研究复合材料界面剪切强度的试验方法,得到了试件搭接板的厚度、搭接长度、界面两侧的铺层及加载形式、支持方式对试验剪切强度的影响,并分析了这些因素的影响机理。本文的研究结果为制定复合材料界面剪切强度标准试验奠定了基础,并为复合材料整体化界面设计提供了技术支持。

  • 标签: 复合材料 界面 剪切强度 表征方法
  • 简介:为了研制Cf/SiC复合材料推力器,对Cf/SiC复合材料物理性能进行了试验研究,测试了Cf/SiC复合材料在空间复杂环境下的适应性及力学性能;采用化学气象沉积法制备抗氧化涂层;采用自动缠绕成型工艺制备Cf/SiC复合材料喷管;采用Ti-Ni复合钎料进行了高温钎焊试验,获得了最优的钎焊工艺参数,完成了Cf/SiC复合材料与金属铌的钎焊连接;制备了试验样机并进行了热试车考核。结果表明,Cf/SiC复合材料在经历各种空间环境后,仍可保持良好的力学性能,涂层具有较好的抗氧化能力。热试车过程中,稳态试车室压平稳,脉冲工作时,推力器响应迅速,脉冲一致性好;燃烧效率达到设计要求,钎焊缝结构完好,Cf/SiC复合材料喷管无明显烧蚀,热试车圆满成功。

  • 标签: 推力器 CF/SIC复合材料 抗氧化涂层 钎焊
  • 简介:纤维材料公司(FMI)已验证了加工轻型、抗氧化的用于卫星姿控系统的复合材料推力室的可行性。此部件的优点是减轻了系统重量、提高了有效载荷;由于较高的温度容限及较低的加工成本,使之成为一个更加简单、可靠且性能优良的系统。增强材料采用高强度、高弹性模量的碳纤维,基体材料为碳化硅。借助于轴向编织型坯的致密化过程加工碳纤维增强碳化硅基推力室。由化学气相渗透法(CVI)对编织部件进行致密化处理,最终密度约为2.1g/cc及开口孔隙率为14%。致密的部件周向抗拉强度超过100MPa(15KSI)

  • 标签: 喷管 材料
  • 简介:主要国外近年来复合材料用于飞机结构的粘接修补技术和方法加以综述,以期为我们研究和解决类似问题提供技术参考。

  • 标签: 复合材料 飞机结构 损伤 粘接修补
  • 简介:对工作在三阶弯曲临界转速以上的对转发动机模拟低压转子进行高速动平衡试验研究,实测得到了转子在额定工作转速范围内高速动平衡前和高速动平衡后振动幅值随转速的变化曲线,完成了全转速范围内的高速动平衡操作,取得了良好的平衡效果,掌握了该转子的平衡规律,基本解决了型号研制过程中的一项关键技术。

  • 标签: 对转发动机 模拟低压转子 高速动平衡 试验研究
  • 简介:系统地研究了采用四步法1×1方型编织工艺编织的预制件及其增强的复合材料的细观结构。根据编织过程中携纱器的运动轨迹特点,将预制件划分为三个不同的区域,分别定义了不同的控制体积单元,识别了预制件的三种局部单胞模型,分析了预制件的纱线构造,并导出了编织结构参数之间的关系,同时给出三维编织复合材料的设计方法。主要的编织结构参数包括试件的外形尺寸、主体纱行数和列数,三个区域各自所占的体积百分比、编织纱线的细度、纱线填充因子、纤维体积含量、编织角以及编织花节长度。

  • 标签: 三维编织复合材料 细观结构 单胞模型 携纱器 运动轨迹 纺织复合材料
  • 简介:简要介绍了介绍了TPS设计方案和相变材料的特点,在MSC.Patran平台上建立了曲板结构TPS三维有限元模型,应用MSC.Nastran软件进行TPS温度场分析,初步讨论了相变材料在被动防热中的应用。

  • 标签: TPS 相变材料 温度场 有限元
  • 简介:综述了各向异性单晶叶片强度分析和寿命预测方面的一些研究工作.这些工作包括:建立并验证了弹塑性、蠕变滑移本构模型及蠕变持久寿命预测方法;进行了不同晶体取向DD3单晶在不同温度、不同速率或不同温度、不同应力水平下的拉伸试验、蠕变、疲劳及热疲劳试验;开发了大型单晶结构有限元分析软件SLAPSC和ABAQUS的umat;用双剪切试样和模拟叶片等系列试验对模型和有限元进行考核.并应用上述试验研究的结果,对某发动机单晶涡轮叶片进行了强度分析和寿命预测.

  • 标签: 镍基单晶合金 力学性能 本构模型 应用研究 单晶涡轮叶片
  • 简介:研究了丙烯腈含量、增塑剂种类、硫化体系以及增塑剂的用量对制备耐低温、耐油丁腈橡胶复合材料性能的影响。随着丙烯腈含量的增高,丁腈橡胶胶料的硫化速度加快,耐寒性下降;对比研究葵二酸二辛酯(DOS),邻苯二甲酸二辛酯(DOP)以及聚醚类增塑剂(TP-90B),发现采用DOS制备得到NBR复合材料的脆性温度要低于其他2种增塑剂,该种增塑剂制备得到的胶料耐低温性要优于其他2种增塑剂;通过研究硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系以及复合硫化体系3种硫化体系,发现复合硫化体系制备得到复合材料的脆性温度要比其他2种硫化体系制备得到的复合材料低,采用该种硫化体系制备得到的复合材料的耐低温性也更好。另外,随着增塑剂用量的增加,复合材料的脆性温度变得越低,耐低温性越好。

  • 标签: 丁腈橡胶 耐低温性能 耐油性能 增塑剂
  • 简介:长期以来,一直采用CAI(冲击后压缩强度)来评定复合材料抗冲击和损伤的能力,大量实验数据证实,它是个物理意义比较含混的力学量,不能正确指导材料研究和设计选材。研究表明,复合材料结构的抗冲击耐久性和含冲击损伤的损伤容限分别对应于材料体系的损伤阻抗和损伤容限,并可以分别用对应静压痕力~凹坑深度曲线拐点的压痕力Fknee,和凹坑深度~压缩破坏应变曲线门槛值CAIT(CompressionfailurestrainAfterImpactThreshold)来表征。

  • 标签: 复合材料 抗冲击 损伤性能 损伤容限 损伤阻抗 飞机结构
  • 简介:描述了飞机客舱内起吸声作用的材料或结构及其吸声状况,给出了十多种飞机舱内材料的吸声系数测量结果,并进行了相关分析,为飞机舱内声学设计提供参考依据。

  • 标签: 吸声系数 飞机客舱 吸声材料 声学设计
  • 简介:介绍了民用飞机内部吸声材料的吸声系数,以及吸声系数的计算方法和测量方法。重点给出了民用飞机舱内常用的一些单个吸声体和吸声材料的吸声系数,并对超细玻璃棉和酚醛纤维两种材料的吸声性能进行了分析,供民机内饰设计选材参考。

  • 标签: 吸声材料 吸声性能 飞机座舱 吸声系数 超细玻璃棉 酚醛纤维
  • 简介:结合军用飞机结构强度规范修订,概述了复合材料飞机结构设计规范的演变,并基于过去20多年参与复合材料结构设计的经验教训和美国最新的军用飞机设计规范,从材料和工艺、设计许用值、静强度、耐久性、损伤容限和结构验证试验等几方面分别阐述了复合材料结构强度设计和验证要点及与金属结构的差别。

  • 标签: 结构强度设计 复合材料 特点 飞机结构 设计规范 设计许用值
  • 简介:研究了铺层厚度、铺层比例、铺层主方向角和厚度多项式对机翼气动弹性性能的影响,利用COMPASS分别对复合材料直机翼、三角翼和前掠翼3种机翼布局进行了位移、频率、发散和颤振速度约束下的气动弹性剪裁设计,获得了不同铺层参数下的优化设计结果。算例计算结果表明,采用多种设计形式能够充分挖掘复合材料使用的潜力,有效地改善机翼的气动弹性性能。

  • 标签: 复合材料 气动弹性剪裁 COMPASS
  • 简介:对缝合复合材料的性能测试方法及应变计尺寸的选取进行了研究,初步确定了适用于缝合复合材料力学性能测试的最小应变计尺寸,并且初步给出了缝合参数对复合材料基本力学性能的影响趋势,为今后进行纺织复合材料的研究提供了必要的技术储备。

  • 标签: 航空材料 纺织复合材料 材料力学性能 缝合复合材料
  • 简介:复合材料结构的设计要求和使用经验提出了复合材料体系损伤阻抗和损伤容限性能表征的需求。在试验研究的基础上,指出长期以来一直使用的CAI(冲击后压缩强度)的物理意义比较含混,不能正确指导材料研究和设计选材,同时提出应分别用典型层压板静压痕力—凹坑深度曲线的最大压痕力Fmax来表征损伤阻抗能性能,用凹坑深度~压缩破坏应变曲线门槛值CAIT(CompressionfailurestrainAfterImpactThreshold)来表征损伤容限性能,同时给出了测试方法的建议。

  • 标签: 复合材料结构 损伤阻抗 损伤容限 冲击损伤 飞机结构
  • 简介:提出了一种方法用于预计在不同疲劳载荷(疲劳应力比和最大疲劳载荷)下复合材料多向层压板疲劳寿命,该方法是基于正则化剩余强度模型和常寿命模型而建立的。对于一种新的复合材料体系层压板,采用这种方法对疲劳寿命进行预计时,可以节省大量的层压板的疲劳试验工作,而只需进行有限数量的单向板(0°、90°和±45°)的静力和疲劳试验。

  • 标签: 复合材料 层压板 疲劳寿命 剩余强度 强度退化 飞机结构
  • 简介:采用交联剂对聚碳硅烷(PCS)先驱体进行改性,以改性先驱体配置溶液制备了C/SiC复合材料。在制备过程中,由于改性先驱体较高的陶瓷产率,缩短了复合材料基体致密化周期,气孔率降低到7.2%,密度提升到2.01g/m^3。在改善试样显微结构的同时,改性先驱体能够明显提升C/SiC复合材料力学性能,弯曲强度提高到459.4MPa,断裂韧性提升到13.6MPa·m^1/2,相比单组分PCS先驱体分别提高了51.9%和32.0%。烧蚀性能考核表明,试样的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为8.3×10^-3mm/s和4.3×10^-3g/s,相比单组分PCS制备的试样分别降低了85.7%和73.1%。通过对试样内部显微结构和考核后形貌进行分析,结果表明试样力学和烧蚀性能的提升主要得益于致密化的基体以及基体对纤维很好的保护作用。

  • 标签: C/SIC复合材料 改性先驱体 力学性能 烧蚀性能 显微结构