学科分类
/ 6
104 个结果
  • 简介:探索了全厚度缝合的复合材料闭孔泡沫夹层结构低成本制造的工艺可行性及其潜在的结构效益。为了比较,用同样的材料和工艺制造了未缝合泡沫夹层和密度相近的Nomex蜂窝夹层结构。完成了密度测定、三点弯曲、平面拉伸和压缩、夹层剪切、结构侧压和损伤阻抗/损伤容限实验研究。结果表明,泡沫夹层缝合后,大大提高了弯曲强度/重量比、弯曲刚度/重量比、面外拉伸和压缩强度、剪切强度和模量、侧压强度和模量、CAI强度和破坏应变。这种创新的结构形式承载能力强、结构效率高、制造维护成本低,可以在飞机轻质机体结构设计中采用。

  • 标签: 复合材料 泡沫夹层 全厚度缝合 结构效率 飞机结构 损伤容限
  • 简介:提出了用基于平均应力判据的0°层纤维控制的强度破坏准则两来估算开孔缝合复合材料层压板压缩剩余强度的方法,此外,对于含冲击损伤的缝合层压板,将冲击损伤简化为椭圆孔,并采用上述的强度破坏准则来估算冲击后压缩剩余强度,估算结果与试验结果具有良好的一致性。

  • 标签: 复合材料 缝合 破坏判据 冲击后压缩
  • 简介:利用ANSYS大型有限元程序建立了复合材料气瓶的有限元模型,建模中将纤维缠绕层作为复合材料层合板处理,考虑了封头处缠绕层厚度及缠绕角沿子午线不断变化的情况。针对建立的模型进行了气瓶在几个工况点下的变形分析,利用最大应变准则预测了气瓶的爆破压力。通过分析结果与相应试验结果对比,验证了建模与分析方法的正确性。

  • 标签: 复合材料气瓶 有限元建模 应力应变分析
  • 简介:针对液体火箭发动机承力机架,开展复合材料机架的初步设计及探索应用研究。通过对原金属机架结构设计特点分析,提出了一种碳纤维增强复合材料机架的设计方案,并对其进行了力学性能预测及设计参数影响分析等方面研究工作;最后,采用有限元软件AN-SYS的APDL语言开发了复合材料机架的计算程序,该程序基于损伤累积理论,包含结构应力分析、材料的失效判断及材料的性能退化3个主要循环过程,通过仿真手段模拟了在载荷增加过程中结构内部产生损伤,并逐渐累积直至破坏的整个过程。仿真分析结果表明:复合材料的应用可在满足原机架强度、刚度和稳定性等设计要求基础上,相对于原结构实现了50%的减重。

  • 标签: 液体火箭发动机 复合材料 机架 设计方案
  • 简介:分析了基于波传播特性变化监测复合材料冲击损伤的技术进展,介绍了利用FBG或FBG/PZT联合监测冲击损伤的方法。本文提出了一个新颖的冲击报警和定位方法;报警判据和定位算法仅仅依据冲击期间FBG所测得应变最大幅值和FBG的相对位置。用T700S/BA9916层板进行了试验验证。结果表明该方法准确、快速、简便,定位误差工程上可以接受。

  • 标签: 布拉格光栅 低能冲击 冲击报警/定位
  • 简介:本文对贴补修理时可能存在的胶层缺陷问题,提出了“三维实体一弹簧元”的建模思想,利用弹簧元来模拟胶层的粘附界面,可以方便地模拟胶层可能存在的缺陷形式。基于“三维实体一弹簧元”有限元模型,对贴补修理结构进行了修补参数影响分析,并研究了缺陷位置、面积等缺陷参数对贴补修理效果、破坏模式的影响规律。研究结果表明:(1)补片直径取为孔径的3倍左右、厚度取为母板的50%左右时能取得较好的修理效果;(2)当存在胶接缺陷(尤其是缺陷均匀分布)时会降低修理效果,影响破坏模式。

  • 标签: 胶接贴补 弹簧元 胶接缺陷 参数分析
  • 简介:介绍了三维整体编织复合材料单耳承力接头在静载条件下的破坏模式。重点研究了由三种编织工艺、两种连接孔加工方式、两种几何外形所组成的十组三维编织复合材料单耳承力接头的破坏机理与破坏载荷。对其在航空结构中的可应用性做出了评估.

  • 标签: 三维编织复合材料 航空结构 模态 承力接头 破坏模式 编织工艺
  • 简介:文章介绍了基于Delphi的复合材料结构细节强度分析软件的设计过程,并以如何确定某材料层压板最适用的强度计算方法为例总结了软件的应用。软件共设计了5个模块,分别是:层压板强度刚度计算模块、层压板冲击后压缩强度计算模块、层压板开孔拉压强度计算模块、层压板稳定性计算模块和材料数据库管理模块。软件各个模块分别集成了《复合材料结构设计手册》里强度刚度、损伤容限、稳定性等方面的分析计算方法,可以为复合材料结构设计许用值的确定提供参考,提高结构设计的效率。

  • 标签: DELPHI 复合材料 结构强度 分析软件
  • 简介:在严峻的竞争形势下,欧洲的飞机工业要求降低开发和使用成本。实现这一目标,欧盟加大了对复合材料加筋结构后屈曲设计技术研究的支持力度,在第五、第六和第七框架计划下开展了一系列相关研究项目。本文着重介绍POSICOSS、COCOMAT、DESICOS等项目的研究、目标、工作描述及成果,理出了欧洲未来复合材料加筋壁板的后屈曲分析的新概念,并指出了这些项目带给我们的启示。

  • 标签: 欧盟 后屈曲分析 复合材料 加筋板
  • 简介:复合材料结构设计许用值的概念和复合材料的冲击后压缩强度性能出发,讨论了按NASA标准得到的CAI值与它们的关系,指出了传统的CAI值不能充分反映复合材料体系的抗冲击性能。且与结构压缩设计许用值无任何联系。在对复合材料结构完整性要求和作者的试验研究,和对国外文献总结的基础上,提出复合材料抗冲击性能的评定应包括损伤阻抗和损伤容限两方面。大量的试验数据证实复合材料层压板抗冲击性能存在拐点现象,在对拐点附近复合材料层压板的破坏机理研究基础上,建议用拐点附近的性能建立复合材料层压板抗冲击性能的评定体系,即可以用表面层在冲击下保持其完整性的最大能力(最大接触力)来表征复合材料体系的损伤阻抗(韧性);用出现拐点后基本不变的压缩强度(破坏应变)门槛值来表征复合材料体系的损伤容限。

  • 标签: 航空航天材料 复合材料抗冲击性能评定 损伤容限 损伤阻抗 CAI
  • 简介:新型飞机均大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,若缺乏足够的保护措施,这些CFRP结构在雷击之后往往会出现比传统飞机相应金属结构更为显著的损伤和破坏,因此飞机CFRP结构的雷击防护是一个对航空运行安全具有重大影响的关键问题。本文从人工雷击试验、雷击有限元数值模拟、雷击损伤表征和雷击防护措施四个方面综述了国内外关于雷击对飞机CFRP结构造成的损伤问题的研究进展,为后续开展雷击损伤检测研究奠定基础。

  • 标签: 碳纤维增强树脂基复合材料 雷击试验有限元模拟 雷击损伤 雷击防护
  • 简介:通过对复合材料加筋壁板屈曲理论计算方法、工程计算方法的计算结果与试验结果的对比,筛选出一种计算复合材料帽形加筋壁板屈曲载荷更为简单有效的方法;针对复合材料帽形加筋壁板的结构特点和破坏模式,提出一种估算复合材料帽形加筋壁板破坏载荷的方法,用该方法在几个项目上的计算结果与试验结果进行比较,发现两者误差较小,为结构设计人员在初始设计阶段对复合材料帽形加筋壁板强度评估提供了一种简洁的途径。

  • 标签: 复合材料 帽形加筋壁板 稳定性
  • 简介:1我国复合材料性能表征与测试方法标准体系的引进与建立情况介绍复合材料是上世纪60年代初开始出现的新材料,目前已成为飞机结构的四大材料体系之一,而且在飞机结构中所占的比重越来越大,近年来推出的大型客机A380和Boeing787,复合材料在结构重量中所占比例已分别达到22%和50%,正在研制的大型运输机A340和大型客机A350则分别达到35%-40%和52%,

  • 标签: 复合材料 结构表征 测试技术 力学性能 标准化 飞机结构
  • 简介:螺栓连接结构中装配间隙大小对螺栓连接总体传力及强度的影响是一个重要的问题。本文采用非线性有限元软件ABAQUS建立了一种复合材料层合板单搭接螺栓连接2.5D模型,通过设置接触属性,可以考虑螺栓连接结构的装配间隙。通过与三维有限元模型和试验结果的对比,三者在螺栓总体传力特性方面吻合较好,证明了该模型的有效性。相比于三维有限元模型,2.5D模型具有单元数量少、计算效率高等特点。

  • 标签: 螺栓连接结构 复合材料层合板 装配间隙 接触 ABAQUS
  • 简介:详细介绍了红外辐射的脉冲成像和锁相成像的检测原理,针对复合材料蜂窝夹芯结构试件开展了脉冲成像和锁相成像的实验研究,并对两种检测方法进行了分析和综合比较,结果表明锁相成像比脉冲成像所获得图像质量更高,更适用于复合材料蜂窝夹芯结构损伤的检测。

  • 标签: 红外热成像检测技术 复合材料蜂窝夹芯结构 脉冲热成像 锁相热成像
  • 简介:利用多通道结构健康监测扫查系统,监测了T700/BA9916复合材料共固化T加筋在拉脱载荷作用下界面脱粘的起始、扩展到破坏的全过程。设计了不同突缘长度、厚度和不同面板厚度的几种刚度搭配的T加筋。结合实验观测,提取了与界面脱粘相关的信号能量和峰值等特征信号,探索并建立了能量损伤指数(EDI)和峰值损伤指数(ADI)等脱粘判据,提出了监测复合材料损伤需要重点突破的压电传感技术。

  • 标签: 共固化T型加筋 界面脱粘 压电监测
  • 简介:由于复合材料加筋壁板结构具有整体成型好、抗失稳能力强、承载效率高、连接件数量较少等优点,所以在飞机结构中得到广泛应用。针对帽型加筋壁板开展了在内压载荷与轴向压缩载荷联合作用下屈曲、后屈曲的试验研究,研发了一套自平衡装置对壁板施加内压载荷,并能准确模拟两侧边的周向受载,通过试验研究,得到了壁板的应变分布、屈曲载荷、破坏载荷及破坏模式。

  • 标签: 复合材料.加筋壁板 稳定性
  • 简介:为解决复合材料接头强度分析中由于接触造成的收敛困难问题,自定义了具有特殊本构关系的粘接元用来模拟接触,该单元只能传递压力而不能传递拉力。自定义的粘接元被置于两接触对之间用来传递接触压力,从而保证了接触体之间在接触面上的变形协调关系。同时,建立了复合材料单钉接头的三维累积损伤有限元模型。在文献[1,5]的材料性能退化模型基础上,对纤维及基体压缩破坏的刚度退化模式做了改进,并利用自定义粘接元接触技术及改进后的刚度退化方法对模型进行了有限元模拟。最后,进行了四组相应试验件的试验验证,试验结果和模拟结果吻合较好,证明了自定义粘接元接触技术,以及本文中模型和算法的有效性。

  • 标签: 自定义粘接元 接触模拟 复合材料 单钉接头 刚度衰减
  • 简介:为了研究复合材料层压板的铺层方向以及裂纹混合比例对层间裂纹分层扩展的影响规律,本文进行了相关试验。结果表明:在Ⅰ型层间裂纹分层开裂中,裂纹易于在0°铺层间扩展;在各种类型的分层开裂中,相应的0°单向板的断裂韧性均可以作为下限值而偏安全;混合断裂韧性(Ⅰ型断裂韧性+Ⅱ型断裂韧性)随裂纹混合比例的变化而变化,呈现类似正弦曲线变化的规律。

  • 标签: 分层开裂 断裂韧性 铺层方向 裂纹混合比例
  • 简介:简要介绍了最新颁布(2002年6月17日)的美国军用手册MIL-HDBK-17F《复合材料手册》,探讨了性能表征对复合材料在结构中应用的作用,概述了国内的研究现状,并具体介绍了MIL-HDBK-17F中对国内复合材料体系研究及在结构应用中可借鉴的若干内容,并对我国复合材料性能表征标准化提出了建议。

  • 标签: 性能表征 聚合物基复合材料 军用 国内