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  • 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:随着航空发动机推重比的提高,急需发展集轻质、高强韧、耐高温、长时间、抗烧蚀于一体的高温结构材料,以满足愈加苛刻的服役环境。金属间化合物、碳/碳复合材料及陶瓷基复合材料,因具有优异的性能而在高推重比航空发动机领域具有巨大的应用潜力。被视为新一代重点发展的革命性高温结构材料

  • 标签: 高温材料 高温结构材料 陶瓷基复合材料 碳复合材料 航空发动机
  • 简介:利用振动台产生振动环境以及刚性质量块产生具有固定频率的交变载荷并作用于疲劳试件上,以1000Hz左右交变载荷激励试件,完成R=-1条件下的材料高频振动环境疲劳试验,实现非共振响应下的材料拉-压疲劳性能试验技术,丰富和发展疲劳试验方法,以满足军民用机械工程的需求。

  • 标签: 振动环境 高周疲劳 疲劳 损伤
  • 简介:复合材料加筋结构往往存在一定的初始分层缺陷,初始分层缺陷的数值模拟较为困难。若将分层两侧子板定义为接触关系,模型收敛速度很慢。若将分层缺陷挖空,则在数值模拟过程中,分层两侧的子板会发生相互嵌入的现象。本文参考相关文献,建立了一种特殊本构关系的粘接元,该粘接元仅有法向抗压刚度,没有法向抗拉和面内剪切刚度,很好地克服了数值计算中出现子层相互嵌入的现象,并提高了模型计算时的收敛速度。

  • 标签: 分层缺陷 自定义粘接元 子层嵌入 收敛速度 本构关系
  • 简介:智能材料与结构是近年来发展最快的领域之一,由于其具有十分重要的用途和极为广阔的应用前景而备受关注。结合情报信息研究总结了近几年国内外智能材料与结构的应用现状及进展。着重从智能材料、结构的发展趋势、结构特点、应用研究情况作了概述。总结了智能材料与结构的研究基础、热点及在工程中的应用情况,最后指出了该研究的应用展望及趋势。

  • 标签: 智能材料 材料特征 基础材料 智能材料系统与结构 智能结构 机敏材料
  • 简介:对两种结合界面形式(共固化及缝合共固化)的复合材料典型单元,采用数值模拟的方法对结构进行了渐进式破坏分析和强度定量评估,并与试验结果进行了对比,两者比较吻合。

  • 标签: 缝合共同化 初始损伤 失效机理 承载能力
  • 简介:在六种湿热环境下对九种复合材料湿态时的开孔拉伸、开孔压缩强度以及常温自然干态情况下的层间剪切强度,三点弯曲强度与模量进行了对比试验研究。试验结果表明:新型复合材料的强度性能同T300/5405和T300/QY8911相比大大提高;高湿热环境对复合材料层压板的开孔拉伸强度几乎没有影响,但却引起开孔压缩强度的大幅下降;采用缝合工艺虽可使复合材料的层间性能及损伤容限有一定程度地提高,但却造成材料吸湿量的大幅增加,致使其压缩强度及耐湿热性能出现明显下降。

  • 标签: 复合材料 材料性能 压缩强度 湿热环境 层压板
  • 简介:根据我国气候环境和要研型性性能,编制了适用于军机复合材料结构的标准加速湿热老化谱,并系统研究了国产材料体系的老化效应,得出了指导和修改结构设计的有益结论。

  • 标签: 复合材料 湿热老化效应 飞机 结构设计
  • 简介:本文根据未来航空发动机的要求,综述了各种先进材料(第三代单晶合金、双性能高温粉末合金、热障涂层、钛合金及钛铝复合材料、金属基复合材料、陶瓷及其复合材料、高温结构c/c复合材料及聚合物基复合材料等)的性能、特点及应用情况,从而为新材料的选用提供参考,并作为今后进一步论证的起点。

  • 标签: 航空材料 高温材料 复合材料 发动机 性能 特点
  • 简介:复合材料结构目视检测方法有多种,本文目视检测研究是采用详细目视检测(DET)方法,考虑了颜色、照明(光线)、清洁度、视力、专业资质和检测角等因素,探索目视勉强可见冲击损伤(BVID)检测方法,得到BVID的初步数据,为国内飞机复合材料结构设计用BVID和VID的定义提供试验依据。

  • 标签: 复合材料 目视检测方法 冲击损伤 检出率
  • 简介:复合材料在新型客机上得到广泛应用,飞行过程中机身外表可能遭受冰雹袭击,造成机体破坏,危害乘客安全。为研究复合材料蒙皮抗冰雹冲击性能,本文首先基于弹塑性模型,考虑应变率强化效应和脆性断裂行为,建立冰雹动态本构,并根据冰雹撞击传感器试验数据修正冰雹模型参数;然后通过引入三维Hashin失效准则和Cohesive界面元,模拟复合材料的纤维断裂、基体压溃和脱粘分层损伤破坏行为;进而建立复合材料层合板抗冰雹冲击的数值模型,并研究其在不同冲击速度下的动态响应和损伤特性。数值结果表明:针对本文复合材料层合板构型,冲击失效阚值能量为232J;冲击载荷峰值和冲击点位移随冲击速度的增大而增大,但增幅趋缓;分层损伤面积与冲击速度近似呈线性关系;相邻层的铺层角度差为90°时,其层间分层现象更为显著。

  • 标签: 复合材料 冰雹冲击动态响应 分层损伤
  • 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: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