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  • 简介:综述了各向异性单晶叶片强度分析和寿命预测方面的一些研究工作.这些工作包括:建立并验证了弹塑性、蠕变滑移本构模型及蠕变持久寿命预测方法;进行了不同晶体取向DD3单晶在不同温度、不同速率或不同温度、不同应力水平下的拉伸试验、蠕变、疲劳及热疲劳试验;开发了大型单晶结构有限元分析软件SLAPSC和ABAQUS的umat;用双剪切试样和模拟叶片等系列试验对模型和有限元进行考核.并应用上述试验研究的结果,对某发动机单晶涡轮叶片进行了强度分析和寿命预测.

  • 标签: 镍基单晶合金 力学性能 本构模型 应用研究 单晶涡轮叶片
  • 简介:研究了丙烯腈含量、增塑剂种类、硫化体系以及增塑剂的用量对制备耐低温、耐油丁腈橡胶复合材料性能的影响。随着丙烯腈含量的增高,丁腈橡胶胶料的硫化速度加快,耐寒性下降;对比研究葵二酸二辛酯(DOS),邻苯二甲酸二辛酯(DOP)以及聚醚类增塑剂(TP-90B),发现采用DOS制备得到NBR复合材料的脆性温度要低于其他2种增塑剂,该种增塑剂制备得到的胶料耐低温性要优于其他2种增塑剂;通过研究硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系以及复合硫化体系3种硫化体系,发现复合硫化体系制备得到复合材料的脆性温度要比其他2种硫化体系制备得到的复合材料低,采用该种硫化体系制备得到的复合材料的耐低温性也更好。另外,随着增塑剂用量的增加,复合材料的脆性温度变得越低,耐低温性越好。

  • 标签: 丁腈橡胶 耐低温性能 耐油性能 增塑剂
  • 简介:长期以来,一直采用CAI(冲击后压缩强度)来评定复合材料抗冲击和损伤的能力,大量实验数据证实,它是个物理意义比较含混的力学量,不能正确指导材料研究和设计选材。研究表明,复合材料结构的抗冲击耐久性和含冲击损伤的损伤容限分别对应于材料体系的损伤阻抗和损伤容限,并可以分别用对应静压痕力~凹坑深度曲线拐点的压痕力Fknee,和凹坑深度~压缩破坏应变曲线门槛值CAIT(CompressionfailurestrainAfterImpactThreshold)来表征。

  • 标签: 复合材料 抗冲击 损伤性能 损伤容限 损伤阻抗 飞机结构
  • 简介:描述了飞机客舱内起吸声作用的材料或结构及其吸声状况,给出了十多种飞机舱内材料的吸声系数测量结果,并进行了相关分析,为飞机舱内声学设计提供参考依据。

  • 标签: 吸声系数 飞机客舱 吸声材料 声学设计
  • 简介:介绍了民用飞机内部吸声材料的吸声系数,以及吸声系数的计算方法和测量方法。重点给出了民用飞机舱内常用的一些单个吸声体和吸声材料的吸声系数,并对超细玻璃棉和酚醛纤维两种材料的吸声性能进行了分析,供民机内饰设计选材参考。

  • 标签: 吸声材料 吸声性能 飞机座舱 吸声系数 超细玻璃棉 酚醛纤维
  • 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: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: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:将数字散斑相关方法(DSCM)引入损伤变量测量研究中,针对传统损伤变量测量方法中的不足,发展了基于变形场分析的材料损伤变量测量方法。相对于传统的测量方法来说,此种方法可非接触地完成测量,并且同时可获得试件观测区域表面的变形场,实验准备和数据处理简单,具有一定的优越性。

  • 标签: 数字散斑相关方法(DSCM) 损伤变量 位移场
  • 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: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:介绍了光纤布拉格光栅复用技术,在复合材料盒段试验中采用波空混合复用技术,实现了分布式FBG传感网络系统。经试验验证,波空混合复用分布式FBG传感网络系统,是一种可满足工程实用要求,且经济的FBG传感网络解决方案。

  • 标签: 光纤布拉格光栅 传感网络 波分复用 空分复用
  • 简介:通过自定义本构关系和破坏准则的单元,建立了复合材料T型接头有限元模型,并模拟了承受面外拉伸载荷时接头的裂纹扩展和失效过程。分析结果显示相比使用已有的粘接单元,自定义单元能够更准确的模拟接头填充区域的裂纹扩展和最终失效形式。

  • 标签: T型接头 填充物 有限元 破坏判据