飞机设计选材专家系统的开发 被引量：3

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作者 蓝元沛 焦起祥 +1 位作者 关志东 许广兴 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1358-1364,共7页

在对飞机设计选材工作进行分析的基础上,提出基于浏览器/服务器(B/S,Browser/Service)结构的飞机设计选材专家系统总体框架和系统各功能的实现方式,并开发了系统的原型.该系统将基于规则、案例和模型的选材方法结合在一起,通过一个通用... 在对飞机设计选材工作进行分析的基础上,提出基于浏览器/服务器(B/S,Browser/Service)结构的飞机设计选材专家系统总体框架和系统各功能的实现方式,并开发了系统的原型.该系统将基于规则、案例和模型的选材方法结合在一起,通过一个通用的推理机实现推理.该推理机功能通过CLIPS(C Language Integrated Production System)专家系统开发工具实现.该系统主要有3个工作步骤:选材的定性推理,材料检索和材料综合性能排序.用户可以方便地使用浏览器对系统进行访问和操作.该系统飞机机翼大梁选材实例验证了该系统的有效性,可对飞机设计人员的选材工作起指导作用. 展开更多

关键词 飞机结构 飞机结构材料 专家系统

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粉末冶金纳米颗粒增强钛基复合材料研究进展

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作者 李劭鹏 隋晓东 +3 位作者 王美琦 肖山 韩远飞 王向明 《航空材料学报》 北大核心 2025年第1期15-25,共11页

钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳... 钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳定性等问题,材料的性能潜力尚未充分发挥。如何设计TMCs的复合体系和制备途径引入纳米增强体,并在热加工与热处理过程中保持稳定性,一直是纳米颗粒增强TMCs面临的严峻挑战。本文围绕粉末冶金纳米颗粒增强TMCs工艺特点、制备方法、组织特征与力学性能等方面分析研究现状和进展,指出纳米增强体分散性、热稳定性等制约其发展的基础问题,提出未来研究的发展方向。未来应侧重的研究方向有:(1)碳纳米材料增强TMCs的界面反应控制与热稳定设计;(2)纳米颗粒增强TMCs粉体的批量化低成本制备技术;(3)纳米颗粒增强TMCs专用热变形及热处理工艺研究;(4)纳米颗粒增强TMCs组织构型化设计及强韧化机理研究;(5)纳米颗粒增强TMCs材料其他关键力学性能研究。 展开更多

关键词 纳米颗粒增强钛基复合材料 粉末冶金 微观组织 力学性能 强化机理

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起落架缓冲器螺纹连接结构计算方法研究

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作者 李志鹏 李福 +1 位作者 宋得军 李洁 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第11期269-273,共5页

对起落架缓冲器螺纹连接结构计算方法进行了研究。通过试验验证发现了飞机设计手册第9册中关于螺纹剪切强度计算的局限性,重新推导了薄壁螺纹剪切强度计算公式中关于螺纹充满度系数的计算公式,修正了飞机设计手册中关于螺纹充满度系数... 对起落架缓冲器螺纹连接结构计算方法进行了研究。通过试验验证发现了飞机设计手册第9册中关于螺纹剪切强度计算的局限性,重新推导了薄壁螺纹剪切强度计算公式中关于螺纹充满度系数的计算公式,修正了飞机设计手册中关于螺纹充满度系数的计算公式。根据重新推导的薄壁螺纹剪切强度计算公式计算的结果与试验进行对比,结果表明理论计算结果与试验结果吻合。同时研究了公差和螺距对薄壁螺纹结构剪切强度的影响,并进行了试验验证。结果表明试验与理论计算结果吻合,加强薄壁螺纹结构剪切强度的方法可行有效。 展开更多

关键词 薄壁螺纹结构 剪切强度 螺纹充满度系数 公差 螺距

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金属加筋薄壁圆台结构二级布局优化设计方法 被引量：2

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作者 孙志彬 葛萌萌 +1 位作者 王英玉 王海清 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期566-570,共5页

提出了一种金属加筋薄壁圆台结构的二级布局优化方法。该方法首先采用试验设计选取结构布局变量的样本点,然后对每个样本点相应的加筋薄壁结构进行强度和稳定性约束下的尺寸优化,获得对应的目标响应值;其后用布局变量样本点和对应的响... 提出了一种金属加筋薄壁圆台结构的二级布局优化方法。该方法首先采用试验设计选取结构布局变量的样本点,然后对每个样本点相应的加筋薄壁结构进行强度和稳定性约束下的尺寸优化,获得对应的目标响应值;其后用布局变量样本点和对应的响应面构造Kriging近似模型;最后用遗传算法对近似模型进行优化,得到了加筋薄壁圆台的最优解。算例结果表明,该方法简单且优化效率高。 展开更多

关键词 加筋薄壁圆台 二级优化 试验设计 遗传算法

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飞机隔热结构热桥效应分析与实验 被引量：1

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作者 夏甜 许平 +1 位作者 尚磊 王奡 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期91-96,共6页

针对飞机隔热结构中金属筋条的热桥问题,设计了两类典型飞机隔热结构构型。为了研究分析热桥效应对隔热性能的影响,对各构型进行瞬态热传导有限元分析,得到在热面温度分别为100℃,200℃,300℃,424℃时考核点的温度,并通过隔热性能实验... 针对飞机隔热结构中金属筋条的热桥问题,设计了两类典型飞机隔热结构构型。为了研究分析热桥效应对隔热性能的影响,对各构型进行瞬态热传导有限元分析,得到在热面温度分别为100℃,200℃,300℃,424℃时考核点的温度,并通过隔热性能实验验证了有限元方法的有效性。结果表明:热桥对隔热结构的隔热性能有较大影响,设计隔热结构时应充分考虑热桥现象;提出了热桥阻断的方法。 展开更多

关键词 隔热结构 瞬态热传导 隔热性能 热桥阻断

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基于声发射技术的单丝复合材料界面性能研究 被引量：5

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作者 隋晓东 吴凯文 +2 位作者 李烨 李珂 肇研 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期53-59,共7页

为了克服传统单丝断裂实验局限于透明及高应变树脂的缺点,进一步拓展其应用范围,将声发射技术与传统单丝断裂实验相结合以评估单丝复合材料界面性能.通过声发射技术监测了单丝复合材料的断裂过程,采用参数分析、波形分析以及聚类分析对... 为了克服传统单丝断裂实验局限于透明及高应变树脂的缺点,进一步拓展其应用范围,将声发射技术与传统单丝断裂实验相结合以评估单丝复合材料界面性能.通过声发射技术监测了单丝复合材料的断裂过程,采用参数分析、波形分析以及聚类分析对单丝复合材料拉伸过程中的声发射信号特征进行研究,并与显微镜观察法测得的纤维断裂模式和界面剪切强度相对比。实验结果表明:声发射技术可以对单丝复合材料断裂过程中的断裂模式和界面性能进行高效评估,采用该方法分析得到的界面剪切强度与传统单丝断裂实验中的光弹花样观察分析结果一致。声发射技术可以拓展单丝断裂实验的研究对象,为单丝界面剪切强度的计算提供一种高效、通用的评价方法。 展开更多

关键词 声发射 单丝断裂 复合材料 聚类分析 界面剪切强度

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阶梯形修理复合材料层合板拉伸性能研究 被引量：8

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作者 李想 谢宗蕻 +2 位作者 王绥安 闫群 梁春生 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期75-82,共8页

为获得不同参数对阶梯形修理结构拉伸力学性能的影响,本文开展了试验研究.针对铺层数目为8层的复合材料层合板,分别研究了阶梯数目为2个、4个和8个的无附加层的情况.另外针对4个阶梯的情况,研究了附加层数目的影响.作为对比,对相同修理... 为获得不同参数对阶梯形修理结构拉伸力学性能的影响,本文开展了试验研究.针对铺层数目为8层的复合材料层合板,分别研究了阶梯数目为2个、4个和8个的无附加层的情况.另外针对4个阶梯的情况,研究了附加层数目的影响.作为对比,对相同修理区大小情况下的斜切形挖补修理结构也进行了测试.结果显示,对阶梯形修理结构,拉伸强度随阶梯数目的增加而增加,当阶梯数目由2个增加到8个时,修理接头的强度恢复率由36%增加到67%.通过引入附加层能够有效的提高修理结构的强度,但随着附加层的引入以及附加层数目的增加,修理结构强度的分散性变大.阶梯形修理和斜切形挖补修理的对比显示,相同修理面积的情况下,由于斜切形挖补修理能够提供更加均匀的胶膜应力分布,斜切形挖补的修理效率要高于阶梯形修理,相比4个阶梯的阶梯形修理,斜切形挖补修理强度能够提高25%.最后,根据修理接头表面各点的应力/应变分布规律,获得了拉伸载荷作用下修理接头的失效机理和失效过程. 展开更多

关键词 复合材料层合板 胶接修理 阶梯形修理 阶梯数目 附加层

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单侧面板裂纹损伤对钛合金蜂窝夹层结构弯曲性能影响 被引量：3

8

作者 岳喜山 闫群 +1 位作者 赵伟 谢宗蕻 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2018-2025,共8页

钛合金蜂窝夹层结构在制备或使用过程中可能会产生面板裂纹损伤。采用试验和有限元结合的方法研究了单侧面板裂纹损伤对钛合金蜂窝夹层结构弯曲性能的影响。结果显示:单侧面板裂纹损伤会明显降低钛合金蜂窝夹层结构面板弯曲强度,弯曲强... 钛合金蜂窝夹层结构在制备或使用过程中可能会产生面板裂纹损伤。采用试验和有限元结合的方法研究了单侧面板裂纹损伤对钛合金蜂窝夹层结构弯曲性能的影响。结果显示:单侧面板裂纹损伤会明显降低钛合金蜂窝夹层结构面板弯曲强度,弯曲强度近似随裂纹长度的增加而线性降低;有限元模型能够准确预测结构的破坏模式和破坏强度,预测得到的面板弯曲强度与试验结果最大偏差仅为6%。采用的有限元方法可用于含面板裂纹损伤的钛合金蜂窝壁板结构弯曲性能的工程预估。 展开更多

关键词 钛合金蜂窝夹层结构 面板裂纹 三点弯曲试验 弯曲强度 有限元

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基于增材制造的新型战机结构创新 被引量：10

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作者 吴斌 王向明 +1 位作者 玄明昊 王福雨 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-12,共12页

基于传统制造技术的"经典"结构质量大、疲劳薄弱部位多,难以满足未来战机的研制需求。基于增材制造技术特征优势开发的创新结构(三维承载整体结构、仿生构型结构、梯度金属结构、微桁架点阵结构)突破传统结构的束缚,具有轻量... 基于传统制造技术的"经典"结构质量大、疲劳薄弱部位多,难以满足未来战机的研制需求。基于增材制造技术特征优势开发的创新结构(三维承载整体结构、仿生构型结构、梯度金属结构、微桁架点阵结构)突破传统结构的束缚,具有轻量化、长寿命、低成本等特征,可大幅度提升机体平台品质,为未来新型战机研制提供有效的技术途径。本文以燃油管接头、环形散热器、三维框梁整体结构为例,阐述增材新型结构设计制造一体化开发全过程;对比原传统制造方案,可取得大幅度减重、成品率提升、疲劳薄弱部位减少等显著效益。此外,还探讨了光纤传感、建筑工程结构等跨领域技术对战机结构创新的借鉴意义。 展开更多

关键词 战机结构 构型创新 增材制造 设计制造一体化

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外加应变对航空有机涂层防护性能的影响 被引量：8

10

作者 骆晨 蔡健平 +5 位作者 陈亚争 刘明 赵亮亮 孙志华 汤智慧 陆峰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1-6,11,共7页

设计了一种板条形涂层试样预应变施加方法,并通过原始标定和显微观察的方法定量确定有机涂层应变量,以此模拟航空涂层防护体系在服役过程中遭受的应变。将施加了不同应变的板条形有机涂层试样进行户外暴晒,样品所处条件与实际服役中自... 设计了一种板条形涂层试样预应变施加方法,并通过原始标定和显微观察的方法定量确定有机涂层应变量,以此模拟航空涂层防护体系在服役过程中遭受的应变。将施加了不同应变的板条形有机涂层试样进行户外暴晒,样品所处条件与实际服役中自然环境因素-力学因素耦合作用的情况更为接近,从而可以得到更为准确的防护性能评价结果。结果表明:无外加应变状态的锌黄丙烯酸聚氨酯涂层的阻抗模值随着在万宁自然老化时间的延长而下降,在户外暴晒36个月的过程中,涂层的阻抗模值从1.8×109Ω下降到4.7×105Ω;经过户外暴晒后,外加压应变状态和外加拉应变状态涂层试样的阻抗模值都发生下降,但外加拉应变状态涂层模值降低的幅度更大,表明外加拉应变对有机涂层防护性能影响更大。 展开更多

关键词 预应变 有机涂层 防护性能 户外暴晒 电化学阻抗谱

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国产T800级碳纤维/环氧树脂复合材料湿热性能 被引量：14

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作者 隋晓东 熊舒 +2 位作者 朱亮 李烨 李娜 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期88-93,共6页

采用扫描电镜、红外图谱分析三种国产T800级碳纤维的物理形貌以及表面上浆剂的化学结构。针对三种国产T800级碳纤维(CCF800)/环氧树脂复合材料在湿热环境下的吸湿行为,研究经不同时间湿热和高温环境下处理后的层间剪切性能,并通过扫描... 采用扫描电镜、红外图谱分析三种国产T800级碳纤维的物理形貌以及表面上浆剂的化学结构。针对三种国产T800级碳纤维(CCF800)/环氧树脂复合材料在湿热环境下的吸湿行为,研究经不同时间湿热和高温环境下处理后的层间剪切性能,并通过扫描电镜观察湿热处理后的复合材料界面结合状态。结果表明:三种国产T800级碳纤维表面物理形貌相同,而表面化学结构存在一定差异;三种碳纤维环氧复合材料的“饱和”吸湿周期相同,约为54d,95%饱和吸湿周期也相同,约为30d;而饱和吸湿量存在明显差异,其中3号纤维上浆剂中由于羟基含量最高,导致其环氧树脂基复合材料吸湿率最高,在高温高湿作用下,层间剪切强度下降最为明显。 展开更多

关键词 碳纤维 复合材料 湿热 层间剪切强度

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浇注温度对挤压铸造Al-Li-Cu合金微观组织和力学性能的影响 被引量：3

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作者 李海涛 范建磊 +1 位作者 罗宗强 张卫文 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第5期15-18,共4页

通过金相显微镜、扫描电镜和力学性能测试分析了浇注温度对挤压铸造Al-2.75Li-1.52Cu合金组织和力学性能的影响。结果表明:浇铸温度对合金的微观组织影响很大,730℃浇注时,合金中柱状晶组织十分发达;较低的浇注温度可抑制柱状晶的生长,... 通过金相显微镜、扫描电镜和力学性能测试分析了浇注温度对挤压铸造Al-2.75Li-1.52Cu合金组织和力学性能的影响。结果表明:浇铸温度对合金的微观组织影响很大,730℃浇注时,合金中柱状晶组织十分发达;较低的浇注温度可抑制柱状晶的生长,有利于等轴晶的形成。合金铸态的组织主要由α(Al)基体和T2(Al6Cu Li3)相组成,随着浇注温度的降低,T2共晶相数量增多,抗拉强度和伸长率增大,而屈服强度略微下降。浇注温度降低到670℃时,可获得全部为等轴晶的组织。 展开更多

关键词 Al-Li-Cu合金 挤压铸造 浇注温度 显微组织 力学性能

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湿热环境作用下HT280双马来酰亚胺树脂的蠕变性能与模型 被引量：2

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作者 高禹 李晨浩 +4 位作者 王进 王柏臣 于祺 崔旭 包建文 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期74-81,共8页

在80℃/85%RH湿热环境下对HT280双马来酰亚胺树脂进行了环境老化处理,分别测试了湿热老化前后树脂的吸湿率、红外光谱、试样断口形貌特征、动态力学热性能和蠕变性能。结果表明,随着湿热老化时间的延长,树脂的吸湿率先快速增加,后趋于... 在80℃/85%RH湿热环境下对HT280双马来酰亚胺树脂进行了环境老化处理,分别测试了湿热老化前后树脂的吸湿率、红外光谱、试样断口形貌特征、动态力学热性能和蠕变性能。结果表明,随着湿热老化时间的延长,树脂的吸湿率先快速增加,后趋于平缓。经历湿热老化前后的树脂蠕变曲线均呈速率衰减变化趋势。树脂蠕变性能的变化归因于树脂网链伸长导致的储能模量增加和湿热物理老化的综合作用。通过3种模型对实验数据进行了拟合,发现三参数时间硬化模型的蠕变拟合效果最好;Poynting-Thomson模型次之;Kevin模型拟合精度较差。三参数时间硬化模型能够较好地预测蠕变曲线,对长时间树脂蠕变的研究有一定的帮助。 展开更多

关键词 双马来酰亚胺树脂 湿热老化 吸湿率 动态力学热分析 蠕变性能 三参数时间硬化模型

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复合材料数据转换接口开发

14

作者 吕文军 刘涛 《航空制造技术》 北大核心 2014年第19期91-94,共4页

由于复合材料的各向异性、耦合效应、层间剪切等特殊性质,复合材料结构的精确分析仿真已成为现代产品结构设计的迫切需求。基于CATIA和PATRAN二次开发,使复合材料结构模型相关数据精确地转换到有限元软件PATRAN中,将几何图形、铺层的力... 由于复合材料的各向异性、耦合效应、层间剪切等特殊性质,复合材料结构的精确分析仿真已成为现代产品结构设计的迫切需求。基于CATIA和PATRAN二次开发,使复合材料结构模型相关数据精确地转换到有限元软件PATRAN中,将几何图形、铺层的力学性能、铺层方向、铺层形式直接体现在分析仿真中。 展开更多

关键词 复合材料 数据转换 CATIA二次开发 PATRAN二次开发

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