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玻璃纤维增强铝合金层板的裂纹扩展特性研究
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作者 夏仲纯 马玉娥 +1 位作者 云双 熊晓枫 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期891-895,共5页
针对玻璃纤维增强铝合金层板进行了等幅拉-拉疲劳试验,研究了含中心缺口玻璃纤维增强铝合金层板在疲劳载荷作用下的裂纹扩展和分层扩展机制。随裂纹长度增加,其疲劳裂纹扩展速率基本保持定值,分层与裂纹长度为线性关系。基于有限元模型... 针对玻璃纤维增强铝合金层板进行了等幅拉-拉疲劳试验,研究了含中心缺口玻璃纤维增强铝合金层板在疲劳载荷作用下的裂纹扩展和分层扩展机制。随裂纹长度增加,其疲劳裂纹扩展速率基本保持定值,分层与裂纹长度为线性关系。基于有限元模型进行数值计算,建立了等效应力强度因子方法,使用等效Paris公式对裂纹扩展速率进行预测,对比试验结果,吻合良好。这说明了该数值方法可用于预测纤维增强铝合金层合板的疲劳裂纹扩展。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强铝合金层板 裂纹扩展速率 分层扩展 应力集中系数 ABAQUS
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纤维增强铝合金胶接层板的探索研究 被引量:1
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作者 胡宏军 郑瑞琪 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 1990年第A09期177-183,194,共8页
本文初步探索了几种纤维增强铝合金胶接层板的成型工艺,并评定了这些层板的力学性能和抗分层性能。试验结果表明,纤维增强铝合金胶接层板确是一种具有优异耐疲劳性能和抗冲击性能的轻质、高强和高韧性的结构材料,并具有良好的抗分层能力... 本文初步探索了几种纤维增强铝合金胶接层板的成型工艺,并评定了这些层板的力学性能和抗分层性能。试验结果表明,纤维增强铝合金胶接层板确是一种具有优异耐疲劳性能和抗冲击性能的轻质、高强和高韧性的结构材料,并具有良好的抗分层能力;与基于芳纶纤维的层板相比,玻璃纤维基的层板具有更高的力学性能和更好的界面结合,但其拉伸模量较低。 展开更多
关键词 铝合金 胶接 层板 纤维增强
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玻璃纤维铝合金层板(FMLs)的疲劳损伤特性及S-N曲线 被引量:3
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作者 马玉娥 王博 熊晓枫 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期222-226,共5页
根据国内外标准和参考文献,针对玻璃纤维增强铝合金层板(FMLs)的特点设计出FMLs疲劳试验件,进行了不同载荷下的R=0.1等幅拉-拉疲劳试验。疲劳试验过程中FMLs最先在表面铝层内出现裂纹,随后表面铝层可见多条裂纹。随着循环载荷数的增加,... 根据国内外标准和参考文献,针对玻璃纤维增强铝合金层板(FMLs)的特点设计出FMLs疲劳试验件,进行了不同载荷下的R=0.1等幅拉-拉疲劳试验。疲劳试验过程中FMLs最先在表面铝层内出现裂纹,随后表面铝层可见多条裂纹。随着循环载荷数的增加,裂纹不断扩展,并在界面出现分层现象,然后分层损伤快速扩展直至完全断裂破坏。测得了FMLs的疲劳裂纹起裂寿命和裂纹扩展寿命,给出了其疲劳寿命的规律性。得到了FMLs和同样厚度碳纤维复合材料CCF300的S-N曲线,并进行了对比。FMLs的疲劳寿命随载荷变化平缓,近似成对数趋势;在载荷大于400 MPa时FMLs的疲劳寿命与CCF300碳纤维复合材料层板相当;当疲劳载荷最大值低于300 MPa,FMLs的疲劳寿命比CCF300复材板要低。为飞机结构设计师们提供了材料基础性能和信息。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强铝合金层板 疲劳裂纹起裂寿命 裂纹扩展寿命 分层扩展 S-N曲线
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纤维金属层板在飞机制造中的应用及工艺性分析 被引量:15
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作者 吴志恩 《航空制造技术》 北大核心 2013年第1期137-139,共3页
金属基复合材料对飞机强度性能,抗疲劳、抗温、抗蚀、减重等能力上都比一般材料好,但造价较贵,工艺较为复杂,使用上受到一定限制。纤维金属层板在飞机结构上使用的基本是芳纶纤维增强铝合金层板(ARALL)、玻璃纤维增强铝合金层板(Glare)... 金属基复合材料对飞机强度性能,抗疲劳、抗温、抗蚀、减重等能力上都比一般材料好,但造价较贵,工艺较为复杂,使用上受到一定限制。纤维金属层板在飞机结构上使用的基本是芳纶纤维增强铝合金层板(ARALL)、玻璃纤维增强铝合金层板(Glare)和碳纤维增强钛合金层板(TiGr)3种。但由于剥离强度较低,断裂韧性差,使飞机寿命受到影响,ARALL在飞机上的使用受到限制,大的民航客机上用得很少。后来新的金属基复合材料层板开发出来,就逐渐被代替了。而其中的Glare相对来说却是比较实用的,而且已经国产化。TiGr开始主要是结合航天尤其是火箭燃料箱需要而开发的,现已经推广到飞机上使用。本文对纤维金属层板在飞机结构中的应用进行了阐述,并对其工艺性进行了一般分析。 展开更多
关键词 芳纶纤维增强铝合金层板 玻璃纤维增强铝合金层板 纤维增强合金层板
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纤维金属层板成形极限测试的新试样设计 被引量:2
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作者 何诞 陶杨洋 陶杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期94-103,共10页
在拉深成形过程中,纤维金属层板常见的失效模式主要有起皱、纤维拉伸断裂以及界面分层。受金属拉深成形测试的启发,经研究,当纤维金属层板以纤维拉伸断裂与界面分层失效为主要的失效模式时,可以将纤维应变引入到成形极限图中。但是,由... 在拉深成形过程中,纤维金属层板常见的失效模式主要有起皱、纤维拉伸断裂以及界面分层。受金属拉深成形测试的启发,经研究,当纤维金属层板以纤维拉伸断裂与界面分层失效为主要的失效模式时,可以将纤维应变引入到成形极限图中。但是,由于用于拉深测试的传统金属条状试样形状会干扰纤维金属层板内纤维应变的计算,因此,本研究设计了一种新型切槽形状试样。通过对比传统的条状试样和新型切槽试样的成形试验以考察玻璃纤维/聚酰胺树脂(Gf/PA)复合材料-铝合金层板的成形性能。研究结果表明:所设计的新型切槽试样可以将纤维计算的应变水平控制在6%以内,通过对不同纤维应变区间的分类,可以明显地区分出层板拉深成形的破坏形式是纤维拉伸断裂或者界面分层。研究得出,切槽试样的成形极限图包含3个区域:成形安全区-纤维拉伸断裂区-界面分层区。除此之外,切槽试样获得的成形极限曲线可以将变形演化与破坏机理结合起来,更有效地表征纤维金属层板的拉深成形性能。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强铝合金层板 纤维拉伸断裂 界面分层 纤维应变 切槽试样
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不同铺层结构GLARE层板弯曲失效机理的声发射研究
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作者 张劢 郑颖骁 +3 位作者 胡可军 韩文钦 段刘阳 石庆贺 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第3期13-19,34,共8页
玻璃纤维增强铝合金(Glass Fiber Reinforced Aluminum,GLARE)层板是一种在航空工业中被广泛使用的混杂复合材料。本研究采用三点弯曲试验方法对其进行弯曲加载,同时利用声发射技术(Acoustics Emission,AE)对弯曲过程中层板的损伤行为... 玻璃纤维增强铝合金(Glass Fiber Reinforced Aluminum,GLARE)层板是一种在航空工业中被广泛使用的混杂复合材料。本研究采用三点弯曲试验方法对其进行弯曲加载,同时利用声发射技术(Acoustics Emission,AE)对弯曲过程中层板的损伤行为进行实时监测,并基于多AE参数及K-means聚类方法探究了不同铺层结构GLARE层板的弯曲性能及失效机理。结果表明:铝合金的铺层位置对GLARE层板的弯曲性能有显著影响;最外层铝合金与复合材料层的变形协调作用可以有效延缓损伤的起始与演化。GLARE层板在弯曲失效过程中的损伤模式及对应的峰值频率为:0~50 kHz代表铝合金损伤,80~210 kHz代表基体开裂,210~320 kHz代表纤维剥离和界面分层,320~400 kHz代表纤维断裂。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强铝合金层板 声发射技术 三点弯曲试验 K-means聚类法 失效机理
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特征长度理论与含缺口ARALL层板分层损伤相关性的研究
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作者 仲伟虹 陈昌鹿 +3 位作者 寇长河 郑瑞琪 李宏运 胡宏军 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 1995年第3期1-9,共9页
本文研究了胶粘剂、胶粘剂含量及不同残余应力状态对含缺口ARALL层板的分层损伤的影响,并试图采用特征长度理论来描述不同缺口层板的分层状态。结果表明,运用源于密集能量区概念的特征长度理论可以定性地分析或半定量地描述AR... 本文研究了胶粘剂、胶粘剂含量及不同残余应力状态对含缺口ARALL层板的分层损伤的影响,并试图采用特征长度理论来描述不同缺口层板的分层状态。结果表明,运用源于密集能量区概念的特征长度理论可以定性地分析或半定量地描述ARALL缺口层板的分层损伤。 展开更多
关键词 芳纶增强铝合金 胶接层板 复合材料 航空航天
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