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。

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。

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。

简介：脱粘损伤是复合材料结构中最为常见的损伤之一，由于其目视不可检，因此对飞行器的结构安全存在着严重的威胁。基于声一超声原理的兰姆（Lamb）波损伤监测方法是利用压电传感器的压电效应，以粘贴在结构中表面的压电传感／驱动阵列作为激励器在板类结构中激发一定形式的兰姆波，通过采集和分析结构的响应来监测结构状态和损伤情况。该技术方法把离线、静态、被动的检测转变为在线、动态、实时的健康监测，被认为是最具有应用前景的结构健康监测方法之一，尤其在航空航天飞行器结构健康监测研究中得到了广泛关注。本文以T型加筋复合材料板为研究对象，将时间反转理论应用于基于兰姆波的脱粘损伤监测技术中，提高了信号在板结构中有效成分的能量，从而解决其低信噪比的问题。同时，还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，通过信号中有效成分的能量聚焦来对T型加筋复合材料板中的脱粘损伤及其扩展情况进行图形显示。结果表明，该方法可有效针对复合材料的脱粘损伤及其扩展情况进行监测，这对飞行器结构在线健康监测有着重要的意义。

简介：阐述了C/SiC陶瓷基复合材料与铌合金的活性钎焊连接方式,通过扫描电镜、金相分析等手段,研究了钛基和铜基活性钎焊料分别在C/SiC陶瓷基复合材料和铌合金上的润湿性,并分析了两种材料的钎焊连接界面的微观元素扩散特征。研究结果表明,陶瓷基复合材料与铌合金的活性钎焊机理主要是通过钎焊料中的活性元素分别向陶瓷和铌合金中扩散并发生化学反应,从而实现三者之间的良好键合。

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。