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金属表面微结构对CFRP/TC4界面黏结强度的影响分析 被引量:1
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作者 赵盼 史恺宁 +1 位作者 史耀耀 周菲 《航空科学技术》 2024年第3期47-54,共8页
CFRP/TC4异质材料黏结界面主要由金属表面、黏结剂以及复合材料表面组成,该界面是异质材料融合构件的核心部位,其界面黏结强度的优劣,对该类异质材料融合构件的长寿命和高可靠性会产生显著影响。本文主要针对TC4金属表面微结构对界面黏... CFRP/TC4异质材料黏结界面主要由金属表面、黏结剂以及复合材料表面组成,该界面是异质材料融合构件的核心部位,其界面黏结强度的优劣,对该类异质材料融合构件的长寿命和高可靠性会产生显著影响。本文主要针对TC4金属表面微结构对界面黏结强度的影响进行研究,基于Abaqus建立剪切力作用下的重叠黏结有限元模型,确定优选后的三角形结构主要参数为宽度、高度以及开槽方向与剪切受力方向之间的夹角,进而采用响应面Box-behnken法设计仿真试验并建立金属表面微结构与界面切应力之间的映射模型,并基于方差分析验证了该模型的有效性。通过该研究,揭示了金属表面微结构参数对界面切应力的影响规律。 展开更多
关键词 异质界面黏结 复合材料 金属材料 表面微结构
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基于三维粗糙度的多向CFRP铣削加工刀具切入角度的优化方法研究
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作者 刘聪乐 任军学 +1 位作者 张雅莉 史恺宁 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期123-131,共9页
碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)因其优良的力学性能,被广泛应用于航空航天领域。CFRP的应用在保证飞机刚度强度的前提下,有效地提高了飞行性能,减轻了飞机重量,从而达到了节能减排的目的,提高了航空工业的... 碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced plastic,CFRP)因其优良的力学性能,被广泛应用于航空航天领域。CFRP的应用在保证飞机刚度强度的前提下,有效地提高了飞行性能,减轻了飞机重量,从而达到了节能减排的目的,提高了航空工业的经济效益。CFRP属于典型的难加工材料,为了保证结构件在多个方向具有一定的承载能力,航空发动机工业中一般采用CFRP多向铺层,这就使得材料的各向异性及不均匀性更为复杂。本文对CFRP单向层合板和两种CFRP多向层合板的铣削加工断裂机制进行了分析,发现CFRP铣削加工时,不同的纤维方向角对断裂机制有较大的影响从而导致了不同的表面质量。其中,弯曲断裂会导致表面质量急剧下降,应尽量避免,并且不同角度下的弯曲断裂的表面质量也具有一定差异。基于此,提出了多向CFRP铣削加工时的刀具切入角度优化方法,并通过试验验证了该方法的合理性,该方法可以有效提高某型号发动机的第一级复合材料风扇叶片的加工质量。 展开更多
关键词 多向CFRP 铣削加工 刀具切入角度优化 三维粗糙度 各向异性
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钛合金TB6铣削参数对表面完整性的影响研究 被引量:7
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作者 史恺宁 靳琪超 +2 位作者 武导侠 任军学 姚倡锋 《航空制造技术》 北大核心 2013年第7期83-87,共5页
通过TB6钛合金的侧铣加工试验,研究了工艺参数对钛合金加工表面完整性的影响规律。试验结果表明:每齿进给量的变化对加工表面形貌和粗糙度的影响最大;增大每齿进给量和铣削宽度,表面残余压应力有所增大,残余应力影响层变深,材料的硬化... 通过TB6钛合金的侧铣加工试验,研究了工艺参数对钛合金加工表面完整性的影响规律。试验结果表明:每齿进给量的变化对加工表面形貌和粗糙度的影响最大;增大每齿进给量和铣削宽度,表面残余压应力有所增大,残余应力影响层变深,材料的硬化深度和硬化程度也有所增大;每齿进给量和铣削宽度的变化对塑性变形层的深度影响较小。 展开更多
关键词 TB6钛合金 铣削工艺参数 表面完整性
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砂布页轮柔性抛光表面微观形貌建模与预测
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作者 陈振 赵盼 +3 位作者 闫蕊 史诺 史恺宁 史耀耀 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期62-69,共8页
柔性抛光技术广泛应用于航空发动机整体叶盘叶片的精密加工。系统深入研究柔性抛光过程,了解抛光加工表面微观形貌生成的内涵,成为柔性抛光加工技术的重要研究内容之一。以砂布页轮为柔性磨具,通过空间几何坐标变换建立了砂布页轮表面... 柔性抛光技术广泛应用于航空发动机整体叶盘叶片的精密加工。系统深入研究柔性抛光过程,了解抛光加工表面微观形貌生成的内涵,成为柔性抛光加工技术的重要研究内容之一。以砂布页轮为柔性磨具,通过空间几何坐标变换建立了砂布页轮表面磨粒的空间运动学模型及磨粒-工件几何学干涉模型,并研究了砂布页轮柔性变形对工件表面磨粒运动轨迹的影响。基于磨具表面形貌模型,利用MATLAB软件进行砂布页轮柔性抛光表面微观形貌生成过程仿真,并得到不同工艺参数下工件表面三维形貌及其影响规律,抛光实验结果验证了该仿真算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 整体叶盘叶片 柔性抛光 空间几何坐标转换 表面微观形貌
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纤维铺放压辊变形建模与分析 被引量:3
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作者 赵盼 吴博 +5 位作者 史耀耀 史恺宁 胡昊 陈振 俞涛 孙鹏程 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1043-1048,共6页
纤维增强树脂基复合材料具有比模量比强度高、耐冲击、抗蠕变、抗震等特点,在航空、汽车、海洋工业中得到广泛的应用。纤维铺放作为先进复合材料成型技术之一,能够高效率、高质量、高重复性和低成本加工大曲率复合材料零件。橡胶压辊在... 纤维增强树脂基复合材料具有比模量比强度高、耐冲击、抗蠕变、抗震等特点,在航空、汽车、海洋工业中得到广泛的应用。纤维铺放作为先进复合材料成型技术之一,能够高效率、高质量、高重复性和低成本加工大曲率复合材料零件。橡胶压辊在压力作用下会产生变形,从而增加压辊与基底接触的面积,并进一步改善层间结合度。由于不同铺放压力会导致压辊产生不同的变形量,针对纤维铺放压辊变形过程进行分析,通过建立压辊压应力分布模型,获得接触压应力、压辊下压量以及压辊与基底的变形接触区域之间的映射关系,并通过实验验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 复合材料 纤维铺放 压辊 变形分析
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