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基于能量法的三维四向编织复合材料细观建模
三维四向编织复合材料 细观建模方法 最小应变能 单胞模型 能量法
2015/2/6
基于三维四向编织携纱器运动规律和内部纤维束受力分析，提出一种基于能量法的细观建模方法，将建模过程分解为纤维束打紧后控制点的调整、纤维束相互挤压缠绕空间位置的改变和应变能最小时纤维束轨迹的确定。通过单胞模型几何尺寸分析，建立了单胞模型与编织参数之间的对应关系。该建模方法得到的纤维束模型互不干涉且紧密压实，纤维束轨迹为空间曲线与其两条相切直线组成，轨迹接近直线.通过实验对比，纤维束轨迹、模型横截面图与...
为研究复合材料机匣抵抗飞断叶片的包容能力及其损伤破坏机理，在高速旋转试验台上进行缩比模型试验，并采用显式瞬态动力学软件对复合材料机匣的包容机理进行了分析。通过分析叶片与机匣的撞击、击穿过程，研究了复合材料机匣包容机理；通过分析机匣壁厚对机匣破坏方式与包容能力的影响，获取了机匣壁厚与能量吸收的关系。结果表明：飞断叶片与复合材料机匣的撞击过程包含3次撞击，复合材料机匣在内壁与外壁的破坏方式显著不同；随...
针对空间遥感器系统的发展演变，分析了遮光罩所用材料体系的变化情况，重点总结了高性能纤维增强树脂基复合材料在空间遥感器遮光罩中的应用情况。从工程化应用水平来看，目前尚处于在替代传统材料满足型号产品需求的较低阶段，本文简要归纳了其中存在的主要问题。针对蜂窝夹层结构、光阑结构、薄壁壳体结构等不同类型的空间遥感器遮光罩，本文介绍了其所适用的复合材料及其成型工艺。同时，结合材料选择、设计工艺性、工艺设计等工...
碳纤维强度的统计特性及对复合材料线芯力学性能的影响
国产碳纤维 纤维拉伸强度 复合材料 力学性能
2016/6/6
测试了国产T300级碳纤维的单丝和复丝拉伸强度，并用Weibull分布来描述碳纤维单丝平均拉伸强度。采用拉挤工艺制备出国产碳纤维复合线芯，测试了国产碳纤维复合线芯的弯曲强度和短梁剪切强度性能。结果表明：国产T300级碳纤维单丝拉伸强度性能达到东丽T300碳纤维水平，且分散性更小；复丝强度略低。国产T300级碳纤维集束性较差，在拉挤抽纱过程中，容易夹纱和起毛。在纤维体积含量基本相同情况下，国产T30...
采用阶梯挖补法对四种不同铺层方向的复合材料层合板进行修补，测试挖补后层合板的拉伸性能。通过对失效后断口形貌的表征，分析层合板阶梯挖补结构的失效形式，获知其失效形式为纤维和基体的脱粘。分析四种不同铺层方式修补的复合材料层合板母板、补片和胶层的应力分布。结果表明，铺层方式对母板、补片和胶层上的应力分布影响很大，应力主要集中分布在0°方向铺层上，阶梯挖补界面阶梯拐角处应力分布跳跃很大。
Nomex蜂窝复合材料冲击损伤及剩余压缩强度试验
蜂窝复合材料 冲击损伤 剩余压缩强度 屈曲载荷
2014/3/7
针对Nomex蜂窝复合材料冲击损伤问题，研究蜂窝材料在冲击作用下的损伤行为。对试件进行预制冲击损伤试验和冲击形貌分析。测试剩余压缩强度，根据试件应变值变化情况得出试件的屈曲载荷和破坏载荷，并与未进行冲击试件对比分析。结果表明：冲击损伤后，Nomex蜂窝复合材料试件压缩屈曲载荷保持率为80.0%左右，破坏载荷的保持率为67.7%左右，破坏最大应变的保持率为62.9%。
通过单道与双道焊搭接接头试样疲劳试验，对铝合金6061-T6搅拌摩擦焊搭接焊缝缺陷和疲劳性能进行了比较分析。结果表明：搅拌摩擦焊搭接接头连接界面处总存在钩状缺陷，对搭接接头疲劳性能产生严重影响，其疲劳强度不高于母材抗拉强度的5.6%。单道焊试样疲劳性能优于双道焊试样，单道焊和双道焊试样疲劳强度特征值Δσk （应力比R=0.1）分别为17.45MPa和13.91MPa，双道焊工艺不能改善钩状缺陷分布...
对复合材料贮箱结构进行低速冲击试验,并测试冲击后贮箱结构的渗漏性能.试验结果表明,当层板内部的基体损伤和分层损伤构成贯穿的通路后即导致贮箱渗漏,并且贮箱结构的冲击能量渗漏门槛值介于23~25J之间.在试验基础上建立了有限元模型以分析冲击后贮箱结构的内部损伤情况,并判断结构是否渗漏,计算结果与试验吻合良好.在计算模型的基础上对曲面贮箱结构的冲击渗漏性能进行分析.
气流偏角对不同形状复合材料壁板热颤振特性的影响
气流偏角 复合材料壁板 壁板颤振 热颤振
2014/8/7
本文应用有限元方法分析研究了气流偏角和热载荷对不同形状复合材料壁板颤振特性的影响。采用一阶剪切理论、von Karman 大变形板理论以及考虑气流偏角的一阶活塞气动力理论建立了考虑热载荷的复合材料壁板颤振的有限元模型。分析了三种面积相同但形状不同的复合材料壁板的颤振临界速压随温升和气流偏角的变化规律。结果表明，气流偏角为零时，面积相同形状不同的三种复合材料壁板的颤振临界速压随温度升高而近似呈线性降...
GH4169合金惯性摩擦焊焊接接头疲劳裂纹扩展性能
GH4169高温合金 惯性摩擦焊 裂纹扩展速率 断口形貌
2014/3/7
研究了高温合金GH4169惯性摩擦焊（IFW）焊接接头在室温（23℃）和高温（650℃）下的疲劳裂纹扩展规律。利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）对合金的显微组织和断口形貌进行观察分析。结果表明：在相同温度下，焊缝的裂纹扩展速率低于母材的裂纹扩展速率，这是由于焊缝中的晶界及第二相对裂纹的阻碍效应较强所致。随着温度的升高，母材及焊缝的裂纹扩展速率明显加快，这是由于在高温下晶界弱化，且裂纹尖端加...
强度自适应智能复合材料结构
智能结构 复合材料 强度 自适应控制
2012/8/2
提出在复合材料中埋入形状记忆合金丝、光纤阵列组成的强度自适应复合材料结构与系统。提出能够改变结构应力分布的形状记忆合金丝的布置方案；检测复合材料损伤及大应变位置的光纤阵列和神经网络；以及控制激励形状记忆合金丝动作的系统和实验方案。
碳/碳复合材料刹车盘刹车性能研究
碳盘 刹车特性 复合材料
2012/7/12
论述了碳/碳复合材料刹车盘的刹车特性。在不同的能量、刹车压力、使用环境条件下的全尺寸碳/碳复合材料刹车盘试验结果表明,碳/碳复合材料刹车盘刹车性能随刹车能量、刹车压力的提高,环境湿度的增大而衰减。碳刹车盘的静摩擦系数比钢刹车低得多(接近50％),随着刹车盘温度的升高,其静摩擦系数降低。
由于复合材料的引入,应该用“设计值”和“许用值”来代替“设计许用值”。讨论了设计值与许用值的关系,并指出复合材料结构压缩设计值主要取决于冲击损伤容限许用值。提出了应把冲击损伤破坏曲线定义为初步设计阶段用冲击损伤容限许用值,论证了这一定义的合理性,并给出了由该许用值确定压缩设计值的一般原则和过程。
基于针刺陶瓷基复合材料试件(CMCs)光学显微照片的微观型貌,并选择恰当的代表体积单元(RVE),建立了针刺陶瓷基复合材料弹性性能预测的单胞模型.考虑了孔隙率对基体和纤维束弹性性能的影响,采用混合率计算出纤维束的弹性常数,然后将纤维束和基体的弹性参数代入到单胞模型中,通过有限元法计算得到复合材料的整体弹性常数.开展了材料拉伸试验和孔隙率测定试验,测得材料的开孔孔隙率为7.33%,闭孔孔隙率为10....