航空碳纤维增强树脂基复合材料加筋壁板吸湿行为 被引量：11

1

作者 谭翔飞 谭鹏达 +4 位作者 何宇廷 冯宇 安涛 张天宇 刘凯 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期61-69,共9页

为研究碳纤维增强树脂基复合材料加筋壁板在湿热环境中的吸湿特性,在70℃/85%相对湿度的条件中开展了吸湿实验,结合实验数据,提出了复合材料加筋壁板的阶段吸湿模型,并对该型结构的吸湿行为进行了有限元仿真。结果表明:复合材料加筋壁... 为研究碳纤维增强树脂基复合材料加筋壁板在湿热环境中的吸湿特性,在70℃/85%相对湿度的条件中开展了吸湿实验,结合实验数据,提出了复合材料加筋壁板的阶段吸湿模型,并对该型结构的吸湿行为进行了有限元仿真。结果表明:复合材料加筋壁板在吸湿初期符合Fick吸湿定律,在吸湿后期存在明显的阶段吸湿现象;提出的阶段吸湿模型具有较高的分析精度,阶段吸湿模型的吸湿曲线与有限元仿真结果保持一致,计算误差在5%以内;水分浓度分布结果揭示复合材料加筋壁板的阶段吸湿机制,结构在不同厚度的吸湿平衡速率差异是导致阶段吸湿现象的主要原因。 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 吸湿行为 吸湿模型 水分浓度分布

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复合材料加筋壁板低速冲击响应与冲击能量关系 被引量：11

2

作者 石晓朋 李曙林 +2 位作者 常飞 卞栋梁 尹俊杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期53-58,共6页

基于ABAQUS有限元软件,采用Hashin损伤准则建立了一种有效的复合材料加筋壁板低速冲击模型。分析了接触力、加筋壁板吸收能量和损伤散逸能对冲击响应的影响。结果表明:随着冲击能量的增大,接触力峰值前移,且冲击后板吸收能量与损伤散逸... 基于ABAQUS有限元软件,采用Hashin损伤准则建立了一种有效的复合材料加筋壁板低速冲击模型。分析了接触力、加筋壁板吸收能量和损伤散逸能对冲击响应的影响。结果表明:随着冲击能量的增大,接触力峰值前移,且冲击后板吸收能量与损伤散逸能的差值变大。落锤冲击实验表明,低速冲击能量下损伤程度与冲击能量正相关。对比了损伤区域的仿真结果和实验结果,发现二者拟合较好。 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 冲击响应 有限元分析 损伤面积 冲击能量

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复合材料加筋壁板的抗冰雹冲击动力响应及损伤预测 被引量：9

3

作者 张晓晴 丁铁 +1 位作者 龙舒畅 姚小虎 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期120-128,共9页

为了解复合材料加筋结构受到冰雹冲击后的损伤特性,基于软件Abaqus建立了复合材料加筋结构的有限元模型,采用光滑粒子法模拟了冰雹撞击的过程,分析了冲击位置、冲击能量及冲击入射角对复合材料加筋壁板冲击动力响应的影响,探讨了面板与... 为了解复合材料加筋结构受到冰雹冲击后的损伤特性,基于软件Abaqus建立了复合材料加筋结构的有限元模型,采用光滑粒子法模拟了冰雹撞击的过程,分析了冲击位置、冲击能量及冲击入射角对复合材料加筋壁板冲击动力响应的影响,探讨了面板与筋条的分层和面板的损伤情况,通过对比数值模拟与试验结果验证了文中所建有限元模型的准确性.在各种损伤形式中,基体的拉伸损伤和面板与筋条的分层损伤最为显著;冲击点为筋条的边缘时,面板与筋条的分层损伤最为严重. 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 冰雹 冲击 动力响应 损伤 有限元模型

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复合材料加筋壁板的结构布局优化设计 被引量：26

4

作者 张铁亮 丁运亮 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期8-12,共5页

一个二级优化设计方法被用于复合材料加筋壁板的结构布局优化设计。第一级对加筋壁板的主要截面尺寸进行优化,着重把筋条间距作为设计变量,其中讨论了各设计变量与结构稳定性之间的关系,以及结构质量与结构稳定性和刚度之间的关系。第... 一个二级优化设计方法被用于复合材料加筋壁板的结构布局优化设计。第一级对加筋壁板的主要截面尺寸进行优化,着重把筋条间距作为设计变量,其中讨论了各设计变量与结构稳定性之间的关系,以及结构质量与结构稳定性和刚度之间的关系。第二级以提高结构的屈曲因子为目标函数,采用遗传算法进行固定铺层数下的铺层顺序优化。在优化的过程中,应用软件MSC.Patran/Nastran进行具体的结构有限元分析,保证计算的准确性,同时也考虑了设计规则和生产工艺等方面对复合材料结构的要求。计算结果表明,采用二级优化设计的方法是可行的。 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 布局优化 屈曲 遗传算法 生产工艺

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共固化成型复合材料加筋壁板的固化变形仿真技术研究 被引量：13

5

作者 孙勇毅 许英杰 +2 位作者 唐闻远 惠新育 张卫红 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第4期107-114,120,共9页

针对共固化成型的复合材料加筋壁板,建立了固化变形模拟计算流程,并开展了T800碳纤维/环氧树脂复合材料工形加筋壁板的固化变形预测,数值预测结果与试验测试结果吻合较好,验证了计算方法的合理性;基于模拟计算,进一步分析了温度工艺参... 针对共固化成型的复合材料加筋壁板,建立了固化变形模拟计算流程,并开展了T800碳纤维/环氧树脂复合材料工形加筋壁板的固化变形预测,数值预测结果与试验测试结果吻合较好,验证了计算方法的合理性;基于模拟计算,进一步分析了温度工艺参数包括升/降温速率、保温时间等以及结构尺寸参数包括长桁宽度、高度和圆角半径等对加筋壁板固化变形的影响规律,从工艺设计和结构设计角度为共固化成型加筋壁板的固化变形控制提供指导和依据。 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 固化变形 共固化成型 有限元仿真 固化工艺影响 结构尺寸影响

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复合材料加筋壁板长桁终止端失效分析 被引量：3

6

作者 陈亚军 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第31期320-323,共4页

为了研究复合材料加筋壁板长桁终止端在轴压载荷作用下的破坏机制,基于ABAQUS有限元软件中的连续壳单元和cohesive单元建立了有限元模型,在该模型中,采用hashin准则预测面内损伤,而对于壁板与长桁缘条之间的脱胶损伤的起始与扩展,则采用... 为了研究复合材料加筋壁板长桁终止端在轴压载荷作用下的破坏机制,基于ABAQUS有限元软件中的连续壳单元和cohesive单元建立了有限元模型,在该模型中,采用hashin准则预测面内损伤,而对于壁板与长桁缘条之间的脱胶损伤的起始与扩展,则采用cohesive单元进行模拟。采用该模型对复合材料加筋壁板长桁终止端在轴压载荷作用下的破坏过程进行仿真,仿真结果与试验结果相比较表明,所建立的有限元分析模型能较好地模拟加筋壁板长桁终止端在轴压载荷作用下壁板与长桁缘条间的脱胶过程,且能较好地预测该结构的承载能力与分层面积。 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 长桁终止端 cohesive单元 脱胶

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轴压载荷下蒙皮参数对复合材料加筋壁板屈曲及后屈曲行为的影响 被引量：6

7

作者 许良 边钰博 +2 位作者 宋万万 周松 邢本东 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第4期100-106,共7页

飞机中有大量加筋壁板结构,利用复合材料取代传统金属材料制造加筋壁板结构可减轻重量,提升性能。为研究轴压载荷下不同蒙皮参数对复合材料加筋壁板结构的屈曲与后屈曲行为的影响,通过ABAQUS建立了有限元模型。首先采用特征值法进行屈... 飞机中有大量加筋壁板结构,利用复合材料取代传统金属材料制造加筋壁板结构可减轻重量,提升性能。为研究轴压载荷下不同蒙皮参数对复合材料加筋壁板结构的屈曲与后屈曲行为的影响,通过ABAQUS建立了有限元模型。首先采用特征值法进行屈曲分析,然后采用ABAQUS中动力显式(dynamic explicit)建立模型模拟,最后进行轴压试验验证。结果表明:有限元仿真值与试验值相差不大,即该模型求解方法可以准确预测其后屈曲载荷;蒙皮参数的不同使得加筋壁板结构的屈曲模态发生改变,并且对后屈曲行为有明显影响,显著改变了加强筋结构的承载能力。研究结果对优化复合材料加筋壁板的承载能力与提高飞机结构设计效率具有重大意义。 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 有限元 准静态分析 屈曲 后屈曲

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复合材料加筋壁板结构筋条倒角对蒙皮铺层褶皱及纤维屈曲的影响 被引量：5

8

作者 彭坚 程勇 +1 位作者 祝君军 杨博文 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期169-173,共5页

针对复合材料加筋壁板干筋条湿蒙皮共胶接工艺,提出对已固化筋条进行倒角,消除共胶接过程因筋条导致的蒙皮铺层褶皱和纤维屈曲。通过截面金相显微分析研究了筋条倒角对蒙皮铺层褶皱和纤维屈曲的影响规律,通过建立悬臂梁模型分析了筋条... 针对复合材料加筋壁板干筋条湿蒙皮共胶接工艺,提出对已固化筋条进行倒角,消除共胶接过程因筋条导致的蒙皮铺层褶皱和纤维屈曲。通过截面金相显微分析研究了筋条倒角对蒙皮铺层褶皱和纤维屈曲的影响规律,通过建立悬臂梁模型分析了筋条倒角对加筋壁板刚性的影响。结果表明,筋条倒角后,蒙皮铺层褶皱消除,随筋条倒角角度的减小,铺层内纤维屈曲情况逐渐减弱,加筋壁板刚性先增加后降低,在倒角角度为30°时可以得到较优的综合性能。 展开更多

关键词 加筋壁板复合材料 倒角 铺层褶皱 纤维屈曲

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复合材料J型加筋壁板自动化成型技术研究 被引量：4

9

作者 闫雷鸽 龚家谦 +1 位作者 张龙 程勇 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第16期92-97,共6页

通过在复合材料加筋壁板中使用自动折弯技术制造最复杂的J型筋条,使用芯材拉挤自动化成型技术制造芯材,再采用共胶接的方法制造出了符合要求的复合材料加筋壁板,使复合材料筋条和芯材的自动化成型技术成功地运用到了复合材料加筋壁板零... 通过在复合材料加筋壁板中使用自动折弯技术制造最复杂的J型筋条,使用芯材拉挤自动化成型技术制造芯材,再采用共胶接的方法制造出了符合要求的复合材料加筋壁板,使复合材料筋条和芯材的自动化成型技术成功地运用到了复合材料加筋壁板零件的制造上,提高了生产效率并稳定了产品质量,为复合材料加筋壁板自动化生产线的建立奠定了基础。 展开更多

关键词 J型筋条 复合材料加筋壁板 自动化成型 筋条自动折弯 芯材自动拉挤

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复合材料帽型加筋壁板结构VARI工艺模拟与制造技术研究 被引量：2

10

作者 陈吉平 钟震超 +2 位作者 刘宇婷 郑义珠 宁博 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第8期105-111,共7页

采用PAM-RTM软件,对帽型加筋壁板结构进行了树脂流道仿真与设计。过程中,分别对注射口和溢料口在蒙皮、筋条等典型区域的分布位置和数量,树脂重力及注射溢料开关顺序对壁板树脂渗透效果及注射时间的影响进行了分析对比。仿真结果表明:... 采用PAM-RTM软件,对帽型加筋壁板结构进行了树脂流道仿真与设计。过程中,分别对注射口和溢料口在蒙皮、筋条等典型区域的分布位置和数量,树脂重力及注射溢料开关顺序对壁板树脂渗透效果及注射时间的影响进行了分析对比。仿真结果表明:采用蒙皮边缘两端注射帽顶溢料、从零件边缘向中央区域依次关闭溢料口的流道设计,零件出现缺陷的概率最小。以此仿真结果为参考,开展了帽型筋条壁板VARI工装设计与制造,最终通过零件成型及质量检测验证了仿真分析结果的有效性。 展开更多

关键词 模拟 复合材料帽型加筋壁板 VARI 注射 溢料

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基于层合参数的工字型加筋壁板稳定性设计 被引量：1

11

作者 王佩艳 岳春霞 +2 位作者 耿小亮 杨白凤 岳珠峰 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期889-895,共7页

根据复合材料工字型加筋壁板的工艺铺设特点,建立了一种特殊的有限元模型,将工字型筋条按照凸缘顶板、形腹板、凸缘底板、以及蒙皮四个层合板进行建模。针对工字型加筋壁板的铺层特征,本研究采用二级优化策略对工字型加筋壁板进行以静... 根据复合材料工字型加筋壁板的工艺铺设特点,建立了一种特殊的有限元模型,将工字型筋条按照凸缘顶板、形腹板、凸缘底板、以及蒙皮四个层合板进行建模。针对工字型加筋壁板的铺层特征,本研究采用二级优化策略对工字型加筋壁板进行以静强度、刚度和稳定性为约束条件的轻量化设计,与一级优化(铺层厚度和弯曲刚度系数的调整)相比,二级优化采用改进的自适应遗传算法优化层合板的铺层顺序,优化设计结果可以直接用于工程应用,有限元模型和优化方法对复合材料工字型加筋壁板的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 弯曲刚度系数 二级优化 等效刚度

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