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  • 简介:直升机在使用中会遭遇砂尘、雷击和结冰等恶劣自然环境,桨叶前缘包铁在桨叶抵御上述环境影响方面发挥了重要作用,是复合材料桨叶重要的组成部分。在对复合材料桨叶砂尘、雷击和结冰环境使用需求分析的基础上,对前缘包铁的设计从选材、弦向尺寸、展向尺寸、厚度和强度分析等方面进行了阐述;前缘包铁生产制造方面,对机械冲压制造和电铸两种生产方式进行了介绍;在前缘包铁维护方面,对视情清洗、定期目视检查、无损检测和故障修理进行了说明;最后结合海洋环境防腐、故障在线监测和超疏水技术等在前缘包铁上的应用提出了一些想法以供探讨。

  • 标签: 旋翼桨叶 前缘包铁
  • 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:本文通过进行直升机的结构复合材料件设计与制造的研究于实践,并消化国外直升机复合材料件的资料,对复合材料铺层设计作重点介绍。主要介绍复合材料结构件在铺层详细设计中应注意和明确的若干技术问题,同时介绍复合材料件的连接设计。这对复合材料件详细设计具有一定的指导作用。

  • 标签: 复合材料件 铺层设计
  • 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
  • 简介:以单侧固支的分层损伤复合材料层合板为研究对象,利用有限元分析软件ABAQUS得到层合板结构振型位移分析数据,针对分层损伤进行了曲率模态分析。分析结果表明:在层板内一个区域存在分层损伤的情况下,其振型与频率的变化非常小,难以用于判断损伤位置,但分层损伤区域的曲率模态差值变化显著,采用曲率模态差法可以对层合板结构分层损伤位置准确判定。

  • 标签: 复合材料层合板 分层损伤 曲率模态 损伤检测
  • 简介:简要概括了复合材料冲击试验的研究现状,详细介绍了某落锤式冲击试验机的研制及工作原理;以某层压板为例验证了该试验机性能,并对比分析了冲击前后层压板强度的变化.结果表明:该试验机数据收集满足试验要求;层压板受到低能冲击后内部出现大量分层损伤,其强度值降低最大达35%.

  • 标签: 复合材料 冲击试验机 层压板 损伤
  • 简介:根据SAMPECHINA2009超轻复合材料机翼设计大赛要求,在既定结构外形下,建立有限元模型。采用Hashin复合材料失效判据以及通过折减压缩强度来考虑屈曲行为的方法对在三点弯曲加载情况下机翼模型的损伤区域、破坏模式及破坏强度进行数值模拟分析。通过基于COMPASS的铺层优化设计确定了最优结构。最后利用先进的制作工艺加工出了反映结构特点的机翼模型,并在比赛中胜出。

  • 标签: 超轻复合材料机翼 强度分析 铺层优化 制作工艺
  • 简介:通过大量的焊接工艺试验、分析及工艺评定试验验证,确定了15CrMoR+In—coloy825复合板焊接及在15CrMoR基体上堆焊Incoloy825复合层最佳的焊接工艺规范参数及焊接工艺方法。熔敷金属(包括堆焊金属)的力学性能、化学成分及复合层的耐腐蚀性能等各项技术指标均达到了设计要求。

  • 标签: 复合板 焊接 堆焊
  • 简介:某型航空发动机涡轮叶片高低周复合疲劳试验中,对考核部位振动应力的监测与控制是试验的难点之一。本文采用监测振幅的方法,并结合试验中的测量数据,对施加高低周载荷的试验系统进行数值模拟计算和分析,得到了试验测量振幅与考核点振动应力的关系。从而将试验中可测量和不可测量联系起来,为试验研究和试验数据处理提供了依据。

  • 标签: 涡轮叶片 复合疲劳 振幅 振动应力
  • 简介:一种先进复合材料受力件的制品,如何检测内部是否有分层脱胶,曾遇到很大的困难。本文阐述如何结合实际解决这一难题,从而免受重大损失。

  • 标签: 复合材料 检测
  • 简介:胶接是复合材料结构主要连接方法之一,在初步设计阶段,一般采用解析方法对胶接接头进行应力分析及参数研究。本文针对复合材料双搭接和单搭接胶接接头,在Tsai等人的理论分析方法(TOM方法)基础上,提出了一种改进的搭接接头剪应力分析方法,认为胶接件只有在靠近胶层的半个厚度上产生剪切变形,剪应力沿这个半厚度呈线性分布。分析结果比现有的分析方法更接近于有限元模拟结果。本文的方法可用于复合材料胶接接头参数优化设计。

  • 标签: 胶接接头 双搭接 单搭接 胶层 剪应力
  • 简介:基体含量影响着复合材料结构的性能,针对复合材料结构的稳定性设计,基于复合材料细观力学以及经典层合理论,分析复合材料层合板中的基体含量对于其材料性能,尤其是稳定性的影响。通过计算得出:随着基体含量的增加,材料的性能略有下降,但是由于基体含量增大而导致的单层板厚度增加,使得层合板的稳定性大幅提高。因此,在复合材料结构的稳定性设计中,应该考虑基体含量的影响。

  • 标签: 复合材料 基体含量 细观力学
  • 简介:本文通过试验模态分析和有限元模拟两个方面对发动机复合材料薄可调叶片进行了振动特性研究。试验采用根部随机激励,基于多普勒原理的激光扫描测振仪进行模态响应测试,并应用模态参数识别法获得叶片固有频率、振型及模态阻尼;采用复合材料layup法建立叶片有限元模型并基于试验结果对有限元模型进行修正,得到有限元分析结果与试验结果的误差小于5%。本文采用试验法和有限元相结合,得到了比较准确可靠的发动机叶片振动特性参数和有限元分析模型,为叶片下一步的动响应分析/测试和振动疲劳寿命估计奠定了基础。

  • 标签: 复合材料叶片 试验模态分析 有限元 振动特性
  • 简介:将时间反转理论应用于结构健康监测技术中,可以显著提高Lamb波在板结构中有效成分的能量,从而解决了其低信噪比的问题。同时,利用时间反转对波源的自适应聚焦能力与图像处理技术相结合,提出了通过信号中有效成分的能量聚焦来显示损伤位置和区域的方法。在复合材料板上的实验结果表明,该方法突出了损伤处有用信号的能量,较为准确地对材料结构中的损伤进行了定位。

  • 标签: 时间反转 损伤成像 LAMB波 压电网络
  • 简介:目前直升机主桨叶结构多采用复合材料,作为直升机特有的关键性动部件,工作时一直处于复杂的受力环境中,其状况直接影响到直升机的飞行安全。复合材料主桨叶设计与生产工艺复杂,制造中很容易出现如分层、错位、皱褶、夹杂等内部缺陷,而使用时的高速旋转使其很容易受到外物如飞沙、走石等的冲击损伤。按照适航FAR/CCAR27/29.571条的要求,提出复合材料桨叶缺陷容限性能验证的方法并予以实施,降低了用户使用和维护成本,提高了结构的安全可靠性。

  • 标签: 直升机 主桨叶 复合材料 缺陷容限 验证技术