聚醚酰亚胺纳米纤维膜同步改善VARI成型CF/EP复合材料层间韧性和面内力学性能

1

作者 阳泽濠 宁博 +6 位作者 陈正国 徐学宏 刘卫平 薛怿 刘勇 张辉 俞建勇 《材料工程》 北大核心 2025年第2期202-212,共11页

研究了静电纺聚醚酰亚胺(PEI)纳米纤维膜对真空辅助树脂灌注(VARI)成型碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层间韧性和面内力学性能的影响规律及其内在微观机制。研究发现,PEI纳米纤维膜与环氧树脂浸渍性良好且不影响树脂流动,适用于灌注温... 研究了静电纺聚醚酰亚胺(PEI)纳米纤维膜对真空辅助树脂灌注(VARI)成型碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层间韧性和面内力学性能的影响规律及其内在微观机制。研究发现,PEI纳米纤维膜与环氧树脂浸渍性良好且不影响树脂流动,适用于灌注温度为70℃且灌注时间小于30 min的VARI成型工艺,在120℃的环氧树脂固化温度下6 min内完全溶解。PEI纳米纤维膜的引入可同时改善CF/EP复合材料的层间韧性和面内力学性能,15 g/m^(2)的PEI纳米纤维膜可以使CF/EP复合材料的Ⅰ型层间断裂韧度、Ⅱ型层间断裂韧度和层间剪切强度分别提升55.1%,65.4%和12.2%,20 g/m^(2)的PEI纳米纤维膜使CF/EP复合材料的弯曲强度和模量分别提高了10.6%和9.3%,10 g/m^(2)的PEI纳米纤维膜使压缩强度和压缩模量分别增加24.3%和18.9%。PEI纳米纤维膜通过原位溶解和环氧树脂固化诱导相分离,在CF/EP复合材料层间形成均匀分布的PEI/环氧树脂两相结构,提高了复合材料层间裂纹的扩展阻力和层间树脂基体的载荷转移能力,可能是复合材料层间韧性和面内力学性能得到改善的原因。 展开更多

关键词 碳纤维增强环氧树脂基复合材料 真空辅助树脂灌注 聚醚酰亚胺 纳米纤维膜 层间韧性 面内力学性能

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复合材料厚板结构压缩稳定性和承载能力分析 被引量：1

2

作者 王春寿 张笑宇 +1 位作者 詹志新 肖浩 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第1期94-101,共8页

针对复合材料厚板压缩稳定性分析问题进行了研究。对复合材料机身厚板结构进行压缩试验,试验中发现长桁底部蒙皮先发生屈曲,长桁未起到隔波作用;对该结构采用有限元线性和非线性分析方法进行分析,分析结果验证了该屈曲特征。根据试验和... 针对复合材料厚板压缩稳定性分析问题进行了研究。对复合材料机身厚板结构进行压缩试验,试验中发现长桁底部蒙皮先发生屈曲,长桁未起到隔波作用;对该结构采用有限元线性和非线性分析方法进行分析,分析结果验证了该屈曲特征。根据试验和分析结果对稳定性分析方法进行了修正,采用修正的分析方法计算得到的屈曲载荷和承载能力精度更高,为复合材料厚板结构的屈曲分析和承载能力计算提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 复合材料 加筋板 厚板 稳定性 承载能力 横向剪切

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基于逐层钻孔法的碳纤维复合材料层间非均匀残余应力测量

3

作者 林德志 赵月青 +2 位作者 陈汇 赵家业 席尚宾 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期4849-4856,共8页

残余应力严重影响碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)的力学性能,甚至诱发材料开裂,因此,准确测量CFRP层合板的层间非均匀残余应力对于其制备工艺改进具有重要意义。通过逐层钻孔法测量CFRP层合板层间非... 残余应力严重影响碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)的力学性能,甚至诱发材料开裂,因此,准确测量CFRP层合板的层间非均匀残余应力对于其制备工艺改进具有重要意义。通过逐层钻孔法测量CFRP层合板层间非均匀残余应力,采用有限元仿真计算每层释放残余应力与应变之间的标准系数矩阵;利用系数矩阵和实测应变计算CFRP各层残余应力。结果表明:CFRP层合板整体延厚度方向呈现外压内拉的应力分布;残余应力测量方差随钻孔深度增大而增加,板内越靠近中间的铺层,其层间残余应力值越大,非均匀性越高。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 层间残余应力 钻孔法 标准系数矩阵 应变

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基于迁移学习的复合材料结构背光检测研究

4

作者 肖鹏 夏泽宇 张翰轩 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第S1期6-10,29,共6页

使用机器学习技术,开发了复合材料结构背光图像缺陷识别系统,实现了对内部缺陷的智能识别。使用迁移学习技术,并通过人工修正的识别结果来更新数据库并修正模型参数,实现了模型的在线学习,提高了模型的准确率。使用PyQt5开发的识别软件... 使用机器学习技术,开发了复合材料结构背光图像缺陷识别系统,实现了对内部缺陷的智能识别。使用迁移学习技术,并通过人工修正的识别结果来更新数据库并修正模型参数,实现了模型的在线学习,提高了模型的准确率。使用PyQt5开发的识别软件的界面,实现了数据标注、缺陷识别、结果修正等功能,并保留了进一步开发的接口。由于机器学习模型存在误差,通过人工修正的识别结果来更新数据库并修正模型参数,实现了模型的在线学习,提高了模型的准确率。同时,将数据标注和结果修正的功能一体化,便于软件的使用和拓展。开发的系统对复合材料结构背光图像中缺陷的识别高效、准确,软件界面易于使用,提高了复合材料结构背光检测的效率和可靠性。 展开更多

关键词 背光检测 复合材料 智能分析 迁移学习 缺陷识别

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复合材料双搭接接头拉伸强度研究 被引量：8

5

作者 刘遂 关志东 +4 位作者 郭霞 刘佳 邱太文 孙凯 陈萍 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期86-91,共6页

对不同胶层厚度的复合材料双搭接接头拉伸强度进行了试验研究,结果表明接头的破坏模式是胶层剪切破坏,并且接头的极限强度随胶层厚度的增加而增大。在此基础上建立解析模型对复合材料双搭接接头胶层剪切破坏进行研究,模型中考虑了复合... 对不同胶层厚度的复合材料双搭接接头拉伸强度进行了试验研究,结果表明接头的破坏模式是胶层剪切破坏,并且接头的极限强度随胶层厚度的增加而增大。在此基础上建立解析模型对复合材料双搭接接头胶层剪切破坏进行研究,模型中考虑了复合材料层板单层的各向异性及胶层的理想弹塑性材料属性,通过与有限元模型计算结果进行对比,验证了解析模型在计算胶层剪切应变/应力分布时的有效性。解析模型使用最大剪切应变准则计算接头的极限拉伸强度,计算得到的接头极限强度与试验结果吻合良好。 展开更多

关键词 复合材料结构 双搭接接头 解析模型 有限元模型

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碳纤维增强树脂基复合材料表面的紫外激光清洗微观形貌 被引量：5

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作者 王洪恩 李云 +3 位作者 夏令 杨洋 刘卫平 占小红 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第5期102-107,共6页

胶接预处理是航空复合材料胶接中的重要工序,经过预处理的复合材料表面形貌将直接影响材料的胶接强度。本文基于复合材料紫外脉冲激光清洗技术,通过分析不同工艺参数组合下的材料表面激光清洗微观形貌,来探究紫外激光功率和扫描速度对... 胶接预处理是航空复合材料胶接中的重要工序,经过预处理的复合材料表面形貌将直接影响材料的胶接强度。本文基于复合材料紫外脉冲激光清洗技术,通过分析不同工艺参数组合下的材料表面激光清洗微观形貌,来探究紫外激光功率和扫描速度对碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)表面形貌的影响,并比较了经激光预处理和其他方法预处理的胶结试片的单搭接剪切强度。结果表明:当激光频率为60 kHz,扫描速度为300 mm/s时,随着激光功率的增大,CFRP板材表面和间隙的树脂均得到清除,当激光功率增大到8.5 W时,纤维间的树脂被完全清除,当激光功率为13.6 W时,表面树脂和纤维间的树脂均被完全清除;当激光频率为30 kHz,激光功率为13.6 W时,随着激光扫描速度的增大,表层的残留树脂增多,当激光扫描速度为500 mm/s时,碳纤维完整性良好,表层树脂分布均匀且纤维间树脂被完全清除。力学测试显示经适当的紫外激光清洗处理(激光频率为30 kHz,功率为13.6 W,扫描速度为500 mm/s)后,单搭接胶结试片性能可达到与可剥布处理相当的水平,且性能数据离散性(CV值)显著优化。 展开更多

关键词 复合材料 紫外脉冲激光 激光清洗 激光功率 激光扫描速度 表面形貌

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捆绑纱线密度变化对经编织物复合材料性能的影响 被引量：1

7

作者 缑依锟 段跃新 +1 位作者 宁博 杨洋 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第4期21-26,33,共7页

以30 dtex线密度捆绑纱经编织物和50 dtex线密度捆绑纱经编织物(Non-Crimp Fabrics,NCF)为原料,考察了捆绑纱线密度变化对LCM工艺中涉及到的经编织物性能的影响。结果表明:降低捆绑纱线密度有利于提高经编织物的渗透率,金相照片表明承... 以30 dtex线密度捆绑纱经编织物和50 dtex线密度捆绑纱经编织物(Non-Crimp Fabrics,NCF)为原料,考察了捆绑纱线密度变化对LCM工艺中涉及到的经编织物性能的影响。结果表明:降低捆绑纱线密度有利于提高经编织物的渗透率,金相照片表明承受压缩载荷后,相比之下线密度较低的捆绑纱所占体积更小,捆绑纱处纤维体积分数更小;降低捆绑纱线密度有利于纤维间的滑移和嵌套,经编织物可以被压缩到更薄的厚度;在30~50 dtex区间内,捆绑纱线密度变化对经编织物变形后回弹效果无明显影响;与50 dtex线密度捆绑纱经编织物复合材料相比,30 dtex线密度捆绑纱经编织物复合材料0°拉伸强度降低10.1%,0°压缩强度提高21.9%,弯曲强度提高9.5%,层间剪切强度提高3.3%,0°拉伸模量提高6.3%,0°压缩模量提高11.3%,弯曲模量提高9.9%;金相照片表明30 dtex线密度捆绑纱经编织物制备的复合材料层间树脂易分布不均匀。 展开更多

关键词 复合材料 LCM工艺 经编织物 捆绑纱 力学性能

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PMI泡沫夹层碳纤维复合材料的制备及力学表征 被引量：8

8

作者 原崇新 董青海 何斌 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第4期89-95,共7页

由于具有较好的力学性能和工艺稳定性,聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹层结构在航空领域得到了大量的应用。目前飞机上通常采用预浸料与泡沫热压罐固化制造夹层结构,这种工艺成本较高且只能保证贴模面的表面质量。本文中采用闭模液体成型... 由于具有较好的力学性能和工艺稳定性,聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫夹层结构在航空领域得到了大量的应用。目前飞机上通常采用预浸料与泡沫热压罐固化制造夹层结构,这种工艺成本较高且只能保证贴模面的表面质量。本文中采用闭模液体成型工艺制备了质量稳定的泡沫夹层结构,对比了同时注胶与交替注胶的制备方法,结果表明交替注胶可以得到更好的成型质量。并对泡沫芯材的力学性能进行了测试,在此基础上建立了泡沫材料的失效模型,并通过有限元分析了其三点弯曲、侧压屈曲等力学性能,有限元模型分析结果与实际测试结果基本一致,有限元模型可揭示在这些加载条件下夹层结构的破坏机理及渐进损伤过程,研究结果可推动高性能的航空用复合材料夹层结构的低成本化制备以及结构服役的虚拟试验。 展开更多

关键词 PMI泡沫 夹层结构 闭模RTM 后屈曲 有限元 复合材料

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碳纤维增强复合材料层压板的热膨胀系数测量及理论计算方法 被引量：9

9

作者 邱雪琼 陈琳 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第7期28-32,104,共6页

随着复合材料在飞机结构中的应用增加,复合材料与金属混杂结构中复合材料与金属材料的热膨胀系数不匹配带来的热应力问题越来越不容忽视。为了分析结构中的热应力,材料的热膨胀系数必不可少,而复合材料热膨胀系数的各向异性、铺层依赖... 随着复合材料在飞机结构中的应用增加,复合材料与金属混杂结构中复合材料与金属材料的热膨胀系数不匹配带来的热应力问题越来越不容忽视。为了分析结构中的热应力,材料的热膨胀系数必不可少,而复合材料热膨胀系数的各向异性、铺层依赖性以及纤维方向的低热膨胀率给其热膨胀系数的测量及层压板的热膨胀系数计算带来不便。依据ASTM E831标准和ASTM E289标准,分别采用热机械分析和剪切散斑干涉两种方法,测量了不同铺层T800级碳纤维增强复合材料层压板的热膨胀系数。研究了各种铺层层压板的热膨胀系数规律,给出了复合材料层压板面内热膨胀系数的理论计算公式。此研究结果有利于飞机结构设计阶段有限元分析中复合材料层压板热膨胀系数的快速计算。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 层压板 热膨胀系数 剪切散斑干涉 热机械分析法

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基于显微CT技术的碳纤维复合材料体孔隙率测量 被引量：5

10

作者 肖鹏 刘奎 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第1期94-97,共4页

提出了一种基于显微CT技术的碳纤维复合材料体孔隙率测量的新方法,分析了采用显微CT技术测量孔隙率的实验原理,对实验结果进行了图像处理,并统计体孔隙率。实验结果表明,显微CT技术是一种行之有效的碳纤维复合材料体孔隙率测量技术,通... 提出了一种基于显微CT技术的碳纤维复合材料体孔隙率测量的新方法,分析了采用显微CT技术测量孔隙率的实验原理,对实验结果进行了图像处理,并统计体孔隙率。实验结果表明,显微CT技术是一种行之有效的碳纤维复合材料体孔隙率测量技术,通过图像灰度进行阈值分割可以清晰地分辨材料内部基体与孔隙,且测量过程中应选择足够大的试样体积,测量值才能真实反映材料内部的体孔隙率。 展开更多

关键词 显微CT技术 碳纤维复合材料 体孔隙率

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石墨烯/碳纳米管嵌入式纤维传感器对树脂基复合材料原位监测的结构-性能关系对比 被引量：2

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作者 徐鹏 王冠韬 +1 位作者 刘奎 罗斯达 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期29-37,共9页

基于碳纳米材料的纤维传感技术已成为复合材料原位结构健康监测领域中一项十分有前景的技术。本研究采用两种不同的碳纳米传感元件—碳纳米管(carbon nanotube, CNT)涂层纤维(carbon nanotube coated fibers,CNTF)和还原氧化石墨烯(redu... 基于碳纳米材料的纤维传感技术已成为复合材料原位结构健康监测领域中一项十分有前景的技术。本研究采用两种不同的碳纳米传感元件—碳纳米管(carbon nanotube, CNT)涂层纤维(carbon nanotube coated fibers,CNTF)和还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide, RGO)涂层纤维(reduced graphene oxide coated fibers, RGOF),分别制造合成具有自传感特性的复合材料,并比较研究两种嵌入式纤维传感器的传感性能和机理。从两种传感器的压阻效应可看出:RGOF的压阻灵敏度更高,并清晰地展现出从线性至非线性的两阶段压阻行为;而CNTF,则在发生断裂前始终呈现出平稳而有序的电学信号。这种强烈的结构-性能关系,可以用树脂渗透理论加以阐释。对CNTF而言,树脂分子可以渗透到其多孔的网络结构中,形成集成在纤维表面完整的CNT/树脂纳米复合结构。相比之下,具有大横向尺寸和表面一致性的RGO则可形成阻碍树脂渗透的无创网络结构。对实验结果和传感机理的进一步分析与研究表明,CNTF适用于材料的力学状态识别与长期监测,而RGOF则对结构损伤的早期预警更有实用价值。 展开更多

关键词 碳纳米管 还原氧化石墨烯 纤维传感器 复合材料 结构健康监测

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碳纤维增强树脂基复合材料层合板的传热性能研究 被引量：4

12

作者 邱雪琼 金熠 陈琳 《航空制造技术》 2020年第19期91-95,102,共6页

随着复合材料在飞机结构中的应用增加,复合材料与金属混杂结构中的热应力问题越来越受到重视。为了分析结构中的热应力,准确的结构温度场必不可少,而材料的传热性能参数对结构温度场的分析至关重要。复合材料传热性能的各向异性,以及铺... 随着复合材料在飞机结构中的应用增加,复合材料与金属混杂结构中的热应力问题越来越受到重视。为了分析结构中的热应力,准确的结构温度场必不可少,而材料的传热性能参数对结构温度场的分析至关重要。复合材料传热性能的各向异性,以及铺层依赖性,给传热性能测量带来不便。依据ASTM E1461标准,设计了不同铺层的试验件,采用闪光法测量T800级碳纤维增强树脂基复合材料层合板沿厚度方向和面内方向的热传导率。研究各种铺层层合板的热传导率规律,验证了复合材料层合板面内方向热传导率的热叠层理论计算公式。此研究结果可应用于碳纤维增强树脂基复合材料层合板热传导率的快速计算。 展开更多

关键词 碳纤维增强复合材料 层合板 热传导率 闪光法 热叠层理论

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基于P单元复合材料胶接修理胶层应力分析 被引量：1

13

作者 王专利 张发 +1 位作者 王亮 陈宁 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第6期39-44,共6页

胶接修理是复合材料常见的一种修理方法,准确分析修理胶层应力一直是一个难题。传统有限元方法基于h单元(不高于2阶单元)用于复合材料层压板胶接修理面临长宽比值过高的问题,为了提高计算精度,需要花费巨大精力细化网格。先进有限元方... 胶接修理是复合材料常见的一种修理方法,准确分析修理胶层应力一直是一个难题。传统有限元方法基于h单元(不高于2阶单元)用于复合材料层压板胶接修理面临长宽比值过高的问题,为了提高计算精度,需要花费巨大精力细化网格。先进有限元方法采用P单元(可高达8阶单元)可实现单元长宽比200∶1以上,非常适合复合材料层压板胶接修理分析。本文对比层压板阶梯式挖补胶接修理工程简化分析方法,采用StressCheck软件P单元进行胶层剪应力和剥离应力分析。对比结果表明,基于P单元的有限元法因考虑了各台阶载荷偏心引起的附加弯矩,胶层应力结果更加真实,可以应用于工程分析。 展开更多

关键词 复合材料 胶接 挖补修理 剪切应力 剥离应力

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复合材料帽形长桁加筋曲板的自动化相控阵超声检测技术研究 被引量：1

14

作者 张继敏 肖鹏 +2 位作者 刘奎 刘菲菲 刘松平 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第2期91-96,共6页

采用基于脉冲反射模式的自动化相控阵超声检测技术,对复合材料帽形长桁加筋曲板结构进行自动化检测研究。分别针对曲面蒙皮和帽形长桁R角结构,选取不同探头、不同频率、不同聚焦方式,开展相控阵自动化检测仿形、C扫描成像及缺陷判定。... 采用基于脉冲反射模式的自动化相控阵超声检测技术,对复合材料帽形长桁加筋曲板结构进行自动化检测研究。分别针对曲面蒙皮和帽形长桁R角结构,选取不同探头、不同频率、不同聚焦方式,开展相控阵自动化检测仿形、C扫描成像及缺陷判定。结果表明,采用超声仿形测量的方法实现曲面蒙皮的自动化检测,能够检测出最小达Φ3 mm的缺陷;针对帽形长桁R角结构特点制定特殊的R角水靴,实现R角的自动化相控阵检测。 展开更多

关键词 复合材料 帽形长桁加筋曲板 曲面仿形 自动化相控阵超声检测

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热隔膜成形中隔膜材料性能测试及本构模型选择

15

作者 赵月青 林德志 +2 位作者 陈汇 汤家力 陈萍 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第6期2041-2050,共10页

隔膜本构模型的选择直接关系到热隔膜成形仿真的精度。为分析5种超弹性本构模型对不同隔膜材料的适用性,对尼龙隔膜和硅橡胶隔膜2种不同类型的隔膜材料进行不同温度单轴拉伸测试,通过应力-应变曲线、断裂延伸率和弹性模量分析2类材料的... 隔膜本构模型的选择直接关系到热隔膜成形仿真的精度。为分析5种超弹性本构模型对不同隔膜材料的适用性,对尼龙隔膜和硅橡胶隔膜2种不同类型的隔膜材料进行不同温度单轴拉伸测试,通过应力-应变曲线、断裂延伸率和弹性模量分析2类材料的性能差异;采用5种超弹性本构模型分别对隔膜材料的单轴拉伸试验数据进行拟合,并将试验数据与隔膜材料的单轴拉伸和热隔膜成形过程仿真数据进行对比。结果表明:硅橡胶隔膜材料具有比尼龙隔膜更大的断裂延伸率,但其弹性模量远小于尼龙隔膜材料。Ogden、Polynomial(N=2)和Marlow模型对尼龙隔膜和硅橡胶隔膜单轴拉伸数据均具有较高的拟合度,Yeoh模型对尼龙隔膜单轴拉伸数据拟合度较低,对硅橡胶隔膜的拟合度较高。Mooney-Rivlin模型无法准确反映大变形状态下超弹性材料的应力-应变关系,对2种隔膜材料的单轴拉伸数据拟合度都较低。以单轴拉伸数据建立的Ogden和Polynomial模型(N=2)模型在热隔膜成形模拟时存在过刚现象,而Marlow模型则具有很高的预测精度。 展开更多

关键词 隔膜 热隔膜成形 超弹性本构模型 断裂延伸率 有限元仿真

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民机中央翼桁架肋结构布置优化设计

16

作者 李明 樊维超 +4 位作者 孙乾 杨东锦 居相文 方亚宁 吴举 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第8期75-83,共9页

在民用飞机中央翼的轻量化设计过程中,可以采用桁架肋代替传统的腹板肋,但目前中央翼桁架肋结构的研究缺乏定量分析,如何合理地布置桁架肋内部的连杆结构已经成为重要的工程问题。为获得最优结构效率的桁架肋构型,本文提出了十种相同直... 在民用飞机中央翼的轻量化设计过程中,可以采用桁架肋代替传统的腹板肋,但目前中央翼桁架肋结构的研究缺乏定量分析,如何合理地布置桁架肋内部的连杆结构已经成为重要的工程问题。为获得最优结构效率的桁架肋构型,本文提出了十种相同直径的桁架肋连杆结构布置构型,运用HyperSizer建立优化模型,以结构质量最小为优化目标,以桁架肋连杆数量与连杆连接方式为设计变量,通过不同构型方案的内力分布和结构效率对比研究获得桁架肋的影响规律。结果表明:当桁架肋连杆数量低于九根时,桁架肋重量与壁板重量趋近于收敛,减重可达16.1%;当桁架肋与前梁腹板采用连接方案时,桁架肋可分担前梁腹板所承受的载荷,降低了前梁重量,并提高了中央翼的整体结构效率。 展开更多

关键词 中央翼 桁架肋结构 连杆结构 结构布置 优化设计 复合材料

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热固性碳纤维预浸料单/双隔膜预成型对比及数值模拟

17

作者 赵月青 林德志 +1 位作者 陈萍 汤家力 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第2期109-118,共10页

热隔膜成型工艺是一种快速成型预成型体的方法。为了对比单/双隔膜预成型工艺预成型体质量的差异,利用热隔膜成型装置成型具有双曲特征的C形预成型体,通过观察试验件褶皱产生的大小和位置评估成型温度、铺层顺序、铺层数、预成型体尺寸... 热隔膜成型工艺是一种快速成型预成型体的方法。为了对比单/双隔膜预成型工艺预成型体质量的差异,利用热隔膜成型装置成型具有双曲特征的C形预成型体,通过观察试验件褶皱产生的大小和位置评估成型温度、铺层顺序、铺层数、预成型体尺寸和成型工艺对预浸料成型质量的影响,同时建立了热隔膜成型仿真模型,并对仿真结果与试验结果进行对比。研究表明:铺层顺序对褶皱的产生有很大的影响,减少[45°/0°]铺层组合可以有效地减少褶皱产生,0°铺层在受压时容易诱导褶皱产生;预成型体越厚越容易产生成型缺陷;对于C形预成型体,采用双隔膜成型比单隔膜成型具有更好的成型质量,尤其对缘条位置褶皱的产生具有显著的抑制作用;基于ABAQUS建立的热隔膜成型仿真模型能较为准确地预测褶皱。 展开更多

关键词 热隔膜成型 预浸料 数值模拟 褶皱 预成型 复合材料

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CF/PPS热塑复材试片感应焊接工艺初步研究 被引量：2

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作者 王洪恩 杨洋 +2 位作者 钱盈 周剑锋 朱姝 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第12期99-105,共7页

通过热电偶在位监控,研究了CF/PPS热塑复材试片感应焊接过程中的温度变化过程及温度分布情况。在此基础上探索了试片感应焊接工艺,重点研究了风冷、加压两种工艺方法对感应焊接效果的影响。观察了焊接试片形貌,分析了焊接工艺参数、方... 通过热电偶在位监控,研究了CF/PPS热塑复材试片感应焊接过程中的温度变化过程及温度分布情况。在此基础上探索了试片感应焊接工艺,重点研究了风冷、加压两种工艺方法对感应焊接效果的影响。观察了焊接试片形貌,分析了焊接工艺参数、方法对焊接试片形貌的影响。测试了感应焊接试片的单搭接强度,并与模压制造的单搭接试片性能进行了对比,提出了对工艺方法进一步改进的设想。 展开更多

关键词 CF/PPS 感应焊接 温度历程与分布 工艺方法 单搭接强度 表面形貌 复合材料

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自动铺放工艺参数对干纤维预成型体工艺性能的影响 被引量：7

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作者 刘姝呈 李林秀 +4 位作者 潘利剑 宁博 张家铭 岳广全 刘卫平 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第11期93-101,共9页

相比于航空航天领域常用的预浸料/热压罐工艺,干纤维自动铺放/液体成型工艺可成型出具有相同的纤维体积含量和力学性能的复合材料,且其成本较低。干纤维束可以通过自动铺丝机在加热和加压工艺条件下铺叠成预成型体,其渗透率、纤维体积... 相比于航空航天领域常用的预浸料/热压罐工艺,干纤维自动铺放/液体成型工艺可成型出具有相同的纤维体积含量和力学性能的复合材料,且其成本较低。干纤维束可以通过自动铺丝机在加热和加压工艺条件下铺叠成预成型体,其渗透率、纤维体积含量和压缩特性对成型后的复合材料性能有较大的影响。本文针对自动铺放技术的干纤维丝束,通过调控温度和压力制备了不同层间结构的预成型体,研究了自动铺放工艺参数对预成型体性能的影响。结果表明:在一定的压力下,升高铺放温度,预成型体渗透率降低,厚度减小,抗变形能力增强,纤维体积含量提高,在175℃时可达到58.45%;在一定温度下,当增加铺放压力,预成型体厚度、渗透率、抗变形能力和纤维体积含量有同样的变化趋势,0.2 MPa时,纤维体积含量可达55.39%。这主要与干纤维表面定型剂及导流纤维的物理化学变化有关。 展开更多

关键词 自动铺放 预成型体 渗透率 压缩特性 纤维体积含量 复合材料

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Mg-Gd-Y-Zr合金可控冷却速率实验方法及凝固组织的X射线断层扫描表征

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作者 赵雪婷 张天向 +4 位作者 李少翔 刘佳豪 袁勇 李中权 韩志强 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1911-1923,共13页

建立了可控冷却速率的实验方法、凝固过程测温方案和合金内部温度推算方法,对Mg-6Gd-3Y-0.5Zr(质量分数,%)(GW63K)合金开展可控冷却速率实验,结合X射线断层扫描技术、扫描电子显微镜和X射线能谱分析等实验表征手段,表征可控冷速镁合金... 建立了可控冷却速率的实验方法、凝固过程测温方案和合金内部温度推算方法,对Mg-6Gd-3Y-0.5Zr(质量分数,%)(GW63K)合金开展可控冷却速率实验,结合X射线断层扫描技术、扫描电子显微镜和X射线能谱分析等实验表征手段,表征可控冷速镁合金的凝固组织形貌并获取定量信息,研究了冷却速率对GW63K合金凝固组织微观形貌、定量信息的影响和变化规律。结果表明:在GW63K合金凝固组织中,共晶呈网络状分布在晶界处,形状不规则的第二相呈岛状分布在共晶组织中;平均冷却速率R_(c)在0.13~0.33℃/s范围内,随着冷却速率的增加,网状共晶组织更密集、均匀和连续,第二相分布更均匀、尺寸更小,微观溶质偏析减小,第二相和共晶体积分数均呈下降趋势。 展开更多

关键词 MG-GD-Y-ZR 可控冷却速率 X射线断层扫描技术

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