用于柔性后缘的零泊松比蜂窝结构力学性能

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作者 周玥 李博 +1 位作者 徐伟伟 文友谊 《航空材料学报》 北大核心 2025年第1期91-99,共9页

为给新型无缝柔性后缘结构方案提供技术支撑,通过理论分析和有限元仿真对正弦型、V型、分段正弦型及余弦型4种新型零泊松比蜂窝结构的弹性性能进行比较研究,并对余弦蜂窝结构进行拉伸实验测试。据此设计基于二维变形零泊松比余弦蜂窝的... 为给新型无缝柔性后缘结构方案提供技术支撑,通过理论分析和有限元仿真对正弦型、V型、分段正弦型及余弦型4种新型零泊松比蜂窝结构的弹性性能进行比较研究,并对余弦蜂窝结构进行拉伸实验测试。据此设计基于二维变形零泊松比余弦蜂窝的柔性后缘,并对余弦蜂窝后缘段的弯曲性能进行仿真分析。结果表明,余弦蜂窝结构的面内弹性和受载应力状态优于其他三种蜂窝结构,其准线性应变可达27.8%;通过参数调控可获得余弦蜂窝后缘段的优异弯曲性能,实现柔性后缘结构的大幅度弯曲变形,为新型柔性后缘结构的设计与分析提供参考。 展开更多

关键词 柔性蜂窝 弹性性能 柔性后缘 结构变形 应力分析

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大飞机复合材料机翼研制技术现状 被引量：17

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作者 段友社 周晓芹 侯军生 《航空制造技术》 北大核心 2012年第18期34-37,共4页

国外通过几十年复合材料的研制应用,复合材料在各种机型上的应用比例逐步提高,形成了相对成熟的设计理念和方法,相应地开发出各种先进的成型工艺、设备、检测方法和高效的装配工艺等,这都为国内研发复合材料机翼提供了大量可借鉴的经验。

关键词 复合材料机翼 空客 蒙皮 装配工艺 成型工艺 飞机构件 飞机 热压罐

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复合材料层合板沉头螺栓连接研究进展 被引量：10

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作者 孙永波 程小全 张纪奎 《航空制造技术》 北大核心 2012年第18期75-78,共4页

随着复合材料在航空航天等领域的广泛应用,复合材料沉头螺栓连接研究受到了工程界的关注,但是在实际工程中仅通过数值方法或试验方法难以给出有效的结果。而通过将数值模拟技术与试验方法相结合,可以有效地分析出沉头螺栓连接各因素对... 随着复合材料在航空航天等领域的广泛应用,复合材料沉头螺栓连接研究受到了工程界的关注,但是在实际工程中仅通过数值方法或试验方法难以给出有效的结果。而通过将数值模拟技术与试验方法相结合,可以有效地分析出沉头螺栓连接各因素对载荷分布和力学性能的影响。这对于实际工程中提高复合材料沉头螺栓连接的结构效率有着非常重要的意义。 展开更多

关键词 沉头螺栓 结构效率 复合材料 层合板 载荷分布 荷载分布 分布(力学) 铺层 试验件 钉载分配 厚度方向 复合材料结构

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纤维缠绕/铺带/铺丝成型设备的发展状况 被引量：29

4

作者 富宏亚 韩振宇 路华 《航空制造技术》 2009年第22期43-46,共4页

在大飞机上大量应用复合材料是我国航空业实现跨越式发展的迫切需求,面对铺放设备的进口管制瓶颈,应当加大对具有自主知识产权的铺放设备研制的支持力度,同时开展自动铺放CAD/CAM软件和铺放工艺技术的研究,为复合材料在大型飞机上的大... 在大飞机上大量应用复合材料是我国航空业实现跨越式发展的迫切需求,面对铺放设备的进口管制瓶颈,应当加大对具有自主知识产权的铺放设备研制的支持力度,同时开展自动铺放CAD/CAM软件和铺放工艺技术的研究,为复合材料在大型飞机上的大规模应用奠定基础。 展开更多

关键词 成型设备 纤维缠绕 CAD/CAM软件 自主知识产权 复合材料 大型飞机 跨越式发展 铺放

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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用 被引量：37

5

作者 王鸣 董志国 +1 位作者 张晓越 姚博 《航空制造技术》 北大核心 2014年第6期10-13,共4页

本研究通过对国外连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的分析,结合航空发动机设计对于复合材料构件的使用要求,从发动机材料工程化应用的角度,提出国内连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料研究中还需要解决的问题,并且提出相应的建议。

关键词 碳化硅陶瓷基复合材料 航空发动机设计 连续纤维增强 应用 复合材料构件 发动机材料 工程化

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拓扑优化在框架式模具结构选形中的应用 被引量：9

6

作者 张铖 梁宪珠 +3 位作者 胡江波 薛向晨 李春林 常德斌 《航空制造技术》 北大核心 2012年第9期62-63,68,共3页

对航空复合材料构件制造用框架式模具进行了底部支撑框格的结构拓扑优化;根据对优化结果的分析以及2种底部支撑框格的有限元模拟结果对比,证明了框架式模具底部支撑框格采用桁架式开口具有较高的结构效率。

关键词 框架式模具 拓扑优化 选形

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复合材料帽形加筋梁强度及刚度实用计算与试验 被引量：4

7

作者 胡明勇 王安稳 +1 位作者 章向明 杨少红 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2014年第5期53-56,共4页

利用变形协调方程,推导了复合材料帽形加筋梁的等效弯曲刚度公式,建立了复合材料帽形加筋梁的应力、挠度计算公式。计算了均布荷载作用下,不同边界条件下复合材料帽形加筋梁的应力和挠度,并进行了帽形加筋梁的三点弯曲强度试验。对比分... 利用变形协调方程,推导了复合材料帽形加筋梁的等效弯曲刚度公式,建立了复合材料帽形加筋梁的应力、挠度计算公式。计算了均布荷载作用下,不同边界条件下复合材料帽形加筋梁的应力和挠度,并进行了帽形加筋梁的三点弯曲强度试验。对比分析了数值计算结果和试验结果,结果表明:理论计算结果和试验结果吻合较好,说明该方法以及推导的计算公式是可靠的,易于在复合材料船体初步设计阶段中使用。 展开更多

关键词 复合材料船体 帽形加筋 等效弯曲刚度 三点弯曲强度试验

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复合材料帽型加筋层合梁刚度的理论计算研究 被引量：6

8

作者 胡明勇 郑波 王安稳 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2017年第6期6-12,共7页

根据层合板理论,首先利用三维应力、应变转换关系,推导出复合材料帽型加筋层合梁的总体刚度矩阵公式,建立了复合材料帽型加筋层合梁的拉伸刚度和弯曲刚度理论计算式;然后,计算了轴向或横向荷载作用下,复合材料帽型加筋悬臂层合梁的拉伸... 根据层合板理论,首先利用三维应力、应变转换关系,推导出复合材料帽型加筋层合梁的总体刚度矩阵公式,建立了复合材料帽型加筋层合梁的拉伸刚度和弯曲刚度理论计算式;然后,计算了轴向或横向荷载作用下,复合材料帽型加筋悬臂层合梁的拉伸和弯曲变形,并和ANSYS有限元计算结果进行了对比;最后,计算分析了腹板倾斜角度对结构刚度的影响。计算结果表明:腹板倾斜角度为60°时,帽型加筋结构的刚度和所需材料的比值达到最优值;拉伸和弯曲刚度的理论解和ANSYS有限元计算结果吻合较好,说明上述方法以及推导的计算公式是准确、可靠的。 展开更多

关键词 复合材料层合梁 帽型加筋 刚度 三维应力-应变转换关系

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损伤对复合材料层板层间裂纹奇异性的影响 被引量：3

9

作者 刘军 黄宝宗 +1 位作者 李英梅 邱家宏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期812-815,共4页

基于连续损伤理论,采用非线性多标量连续损伤模型和有限元法对含Ⅰ型裂纹的纤维增强复合材料层板的裂尖应力奇异性进行了分析·在计算中,应用了损伤与位移同时迭代的全耦合法,并考虑了几何非线性的影响·结果表明:有限元法分析... 基于连续损伤理论,采用非线性多标量连续损伤模型和有限元法对含Ⅰ型裂纹的纤维增强复合材料层板的裂尖应力奇异性进行了分析·在计算中,应用了损伤与位移同时迭代的全耦合法,并考虑了几何非线性的影响·结果表明:有限元法分析含损伤裂尖应力场奇异性是有效的;在材料硬化阶段,含层间裂纹的层板裂尖前缘应力奇异性总是存在的;损伤演化、材料常数影响裂尖应力奇异性,当材料常数的变化使损伤增大时,将导致应力奇异性程度下降· 展开更多

关键词 连续损伤 裂尖奇异性 复合材料层板 有限元

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蜂窝夹芯结构冲击损伤后的压缩行为研究 被引量：5

10

作者 徐绯 刘亚各 闫慧敏 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期726-730,804,共5页

通过试验结合有限元方法,针对蜂窝夹芯结构的无损件和三种冲击损伤件开展了单轴压缩载荷下的失效模式研究,同时考虑了胶层性能与损伤尺寸的影响。研究结果表明:试验和有限元方法得到的损伤模式及起始损伤位置相同;不同冲击损伤位置可导... 通过试验结合有限元方法,针对蜂窝夹芯结构的无损件和三种冲击损伤件开展了单轴压缩载荷下的失效模式研究,同时考虑了胶层性能与损伤尺寸的影响。研究结果表明:试验和有限元方法得到的损伤模式及起始损伤位置相同;不同冲击损伤位置可导致结构的整体承载能力不同,下降的范围为10%-20%。其中:损伤位于顶面区时承载能力下降最为严重,损伤位于边缘区时承载能力下降最少;面芯界面胶层性能的不同会使结构材料破坏顺序改变,胶层断裂能较低时夹芯结构由蜂窝芯破坏向层间破坏转变;冲击能量不同引起结构损伤程度不同,随着损伤深度的增加,结构破坏的危险位置由中心转向边缘。 展开更多

关键词 蜂窝夹芯 胶膜 CAI 损伤模式

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复合材料层板损伤失效分析 被引量：4

11

作者 刘军 李英梅 黄宝宗 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期76-79,共4页

基于连续损伤理论,利用多标量损伤模型,考虑单层板失效前由微裂纹损伤所造成的刚度下降,将Hoffman准则作为复合材料单层板在复杂应力状态下的极限损伤条件,应用该准则对含圆孔复合材料层合板在单向拉伸载荷下的损伤破坏过程进行了数值分... 基于连续损伤理论,利用多标量损伤模型,考虑单层板失效前由微裂纹损伤所造成的刚度下降,将Hoffman准则作为复合材料单层板在复杂应力状态下的极限损伤条件,应用该准则对含圆孔复合材料层合板在单向拉伸载荷下的损伤破坏过程进行了数值分析,并与常规(无损伤)失效准则的结果进行了比较.计算表明:损伤引起单层刚度下降,使应力重新分布,加速应力向未损伤层和周围单元转移,从而使应力集中得到缓解,层板的单层破坏载荷明显提高,从而提高层板的极限载荷,提高程度受铺层方式的影响.可见,由损伤引起的刚度下降应在层板失效分析中加以考虑. 展开更多

关键词 复合材料层板 损伤失效准则 多标量损伤 逐步损伤

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大飞机复合材料结构制造和检测技术 被引量：6

12

作者 程文礼 梁宪珠 +2 位作者 邱启艳 赵龙 曹正华 《航空制造技术》 2008年第24期58-61,共4页

超混杂复合材料技术在国内还处于研发阶段,若要用于大飞机的制造上应从多方面着手,合理避开产权侵犯风险。热塑性复合材料目前在大飞机上的用量较少,专利不多,这就给国内有了原创的机会,有关院所可以根据实际情况抓紧攻关,尽早形成自己... 超混杂复合材料技术在国内还处于研发阶段,若要用于大飞机的制造上应从多方面着手,合理避开产权侵犯风险。热塑性复合材料目前在大飞机上的用量较少,专利不多,这就给国内有了原创的机会,有关院所可以根据实际情况抓紧攻关,尽早形成自己的专利。 展开更多

关键词 飞机复合材料 超混杂复合材料 热塑性复合材料 共固化 树脂膜渗透成型 铺放 先进复合材料 复合材料结

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基于三维CDM的复合材料开口层合板失效分析 被引量：5

13

作者 李沛城 姚辽军 赵美英 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期305-308,共4页

建立了复合材料层合板三维连续介质损伤力学模型,并将该模型应用于复合材料开口层合板的损伤破坏分析中。与相关试验中开口层合板强度和损伤破坏情况对比分析表明:本文模型能够有效地模拟开口层合板从初始损伤到完全破坏的全过程,具有... 建立了复合材料层合板三维连续介质损伤力学模型,并将该模型应用于复合材料开口层合板的损伤破坏分析中。与相关试验中开口层合板强度和损伤破坏情况对比分析表明:本文模型能够有效地模拟开口层合板从初始损伤到完全破坏的全过程,具有较高的计算精度和良好的数值模拟收敛性。基于该模型,详细分析了在单向拉伸载荷作用下开口层合板不同铺层的损伤破坏情况。 展开更多

关键词 复合材料 连续介质损伤力学模型 开口 强度 损伤扩展

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“三明治”型预制体结构对C/C刹车材料CVI工艺的影响 被引量：9

14

作者 刘海平 田广来 +4 位作者 范尚武 张立同 成来飞 鲁新峰 王强 《航空制造技术》 2011年第1期142-147,共6页

本试验设计了一种"三明治"型的C/C刹车材料的预制体结构,并研究了这种"三明治"预制体结构对C/C刹车材料CVI工艺的影响。结果表明,相对一般针刺毡结构,采用"三明治"预制体结构制备C/C复合材料时,增密速率... 本试验设计了一种"三明治"型的C/C刹车材料的预制体结构,并研究了这种"三明治"预制体结构对C/C刹车材料CVI工艺的影响。结果表明,相对一般针刺毡结构,采用"三明治"预制体结构制备C/C复合材料时,增密速率快,可有效消除CVI瓶颈效应,密度分布更加均匀;且可一次性致密,无需中间热处理等加工步骤,有效缩短了生产周期,降低了生产成本。 展开更多

关键词 三明治 预制体 C/C复合材料 CVI致密化

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一种梁板复合结构的设计 被引量：4

15

作者 盛聪 柴洪友 +1 位作者 高峰 陈天智 《航天器工程》 2009年第2期62-67,共6页

对某卫星主结构中应用的一种新型的复合材料结构形式——梁板复合结构进行了设计、分析与试验。首先通过整星分析,设计了梁板复合结构,并为其设计了试验件进行研制试验。同时,利用有限元软件PATRAN和NASTRAN建立了三种模型:二维板壳模... 对某卫星主结构中应用的一种新型的复合材料结构形式——梁板复合结构进行了设计、分析与试验。首先通过整星分析,设计了梁板复合结构,并为其设计了试验件进行研制试验。同时,利用有限元软件PATRAN和NASTRAN建立了三种模型:二维板壳模型、三维板壳模型和三维实体模型,通过比较试验结果与分析结果,修正了分析模型,并找出了合理的分析方法。试验结果表明,设计的梁板复合结构满足了既定的强度要求。 展开更多

关键词 复合材料 梁板复合结构 有限元分析 静力试验

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无人机复合材料设计/制造关键技术 被引量：14

16

作者 石庆华 曹正华 《航空制造技术》 2010年第24期40-43,共4页

将复合材料直接应用于无人机结构上对减轻空机身重量、增加有效载荷、提高安全性和隐身性具有重要的作用。纵观国外无人机(包括中、高空无人侦察机、无人作战飞机等),无一例外地大量使用了复合材料结构,有些甚至是全复合材料结构,因此... 将复合材料直接应用于无人机结构上对减轻空机身重量、增加有效载荷、提高安全性和隐身性具有重要的作用。纵观国外无人机(包括中、高空无人侦察机、无人作战飞机等),无一例外地大量使用了复合材料结构,有些甚至是全复合材料结构,因此以复合材料为核心的无人机结构设计/制造技术是影响无人机发展的关键技术之一。 展开更多

关键词 复合材料结构 制造技术 无人机 材料设计 无人作战飞机 无人侦察机 机身重量 有效载荷

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1420铝锂合金典型构件超塑成形研究 被引量：4

17

作者 王晓亮 盖鹏涛 《航空制造技术》 北大核心 2012年第21期85-89,共5页

采用超塑成形工艺制备了1420铝锂合金盒形结构试验件。通过有限元模拟及微观组织观察,分析了温度对1420铝锂合金超塑性的影响,超塑成形后试验件的壁厚分布及材料的超塑成形断裂机制。结果表明:有限元模拟能够很好地预测超塑成形后试验... 采用超塑成形工艺制备了1420铝锂合金盒形结构试验件。通过有限元模拟及微观组织观察,分析了温度对1420铝锂合金超塑性的影响,超塑成形后试验件的壁厚分布及材料的超塑成形断裂机制。结果表明:有限元模拟能够很好地预测超塑成形后试验件的壁厚分布;当成形温度为520℃时,1420铝锂合金表现出良好的超塑性变形能力;在超塑成形过程中,随着变形量的增加,材料内部空洞的交连和聚合是导致1420铝锂合金最终破坏的主要机制。 展开更多

关键词 1420铝锂合金 盒形结构 超塑成形 微观组织 空洞

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数字技术在机身复合材料上壁板制造中的应用 被引量：2

18

作者 梁宪珠 曹正华 +2 位作者 常海峰 戴棣 朱洪敏 《航空制造技术》 2008年第3期46-48,共3页

目前,国内飞机复合材料构件还是手工铺叠为主,无损检测基本上也是手工操作,根本不能适应我国飞机复合材料构件制造的发展,尤其是不能满足大型复合材料构件的要求,这将成为大飞机结构研制的瓶颈,必须尽快采用自动铺带、自动丝束铺放及大... 目前,国内飞机复合材料构件还是手工铺叠为主,无损检测基本上也是手工操作,根本不能适应我国飞机复合材料构件制造的发展,尤其是不能满足大型复合材料构件的要求,这将成为大飞机结构研制的瓶颈,必须尽快采用自动铺带、自动丝束铺放及大型自动无损检测设备,以满足我国大飞机结构研制的需求。 展开更多

关键词 复合材料构件 数字技术 制造 无损检测设备 飞机结构 应用 壁板 机身

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压剪组合作用下复合材料壁板的后屈曲承载能力 被引量：2

19

作者 刘均 黄宝宗 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期149-152,共4页

通过复合材料加筋壁板后屈曲有限元分析,预测盒形薄壁结构在弯扭组合作用下的承载能力.壁板基于修正的一阶剪切理论,四边简支,变形时保持直线.后屈曲分析采用弧长法和基于渐近分析的路径转换技术.定义了三种逐渐破坏状态,利用Hoffman准... 通过复合材料加筋壁板后屈曲有限元分析,预测盒形薄壁结构在弯扭组合作用下的承载能力.壁板基于修正的一阶剪切理论,四边简支,变形时保持直线.后屈曲分析采用弧长法和基于渐近分析的路径转换技术.定义了三种逐渐破坏状态,利用Hoffman准则,考虑单层板的破坏对于刚度的影响,确定壁板的后屈曲承载能力.数值计算结果表明,复合材料加筋壁板屈曲后有相当大的后屈曲承载能力,预测结果与复合材料盒段弯扭组合试验结果符合良好. 展开更多

关键词 复合材料壁板 后屈曲 承载能力 逐渐破坏 盒形薄壁结构

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基于CATIA的复合材料构件设计知识库系统 被引量：3

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作者 梅中义 周俊 范玉青 《航空制造技术》 2008年第3期56-59,共4页

以选材和典型复合材料构件设计为入口,构建具有一定通用性的复合材料构件设计知识库系统,可通过扩充知识库的方式实现其他典型构件的设计。

关键词 知识库系统 构件设计 复合材料 CATIA 通用性

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