复合材料层合板低速冲击损伤研究

本文采用有限元方法模拟了复合材料层合板受到低速冲击时的损伤状态,基于PATRAN/NASTRAN软件,建立了层合板低速冲击二维分析模型,并用Hoffmon失效准则判断损伤情况,不断进行刚度折减直至不再产生新的损伤为止。     

基于ABAQUS碳纤维树脂基复合材料抗冲击性能研究

随着复合材料的工艺越来越成熟,其良好的物理性能,如比强度高、比刚度高、比模量高、耐腐蚀性好、结构重量轻等优良性能,得到了航空领域的一致认可。但复合材料的抗冲击性能比较差,当其受到外来物冲击时可能造成严重的损伤,因此使研究成为了必要。本文对有限元软件ABAQUS做了简要说明,并用其对碳纤维树脂基复合材料层合板的冲击进行建模模拟,对冲击后层合板失效性能做了简要分析。     

碳纤维增强复合材料层合板冲击损伤试验研究

为了研究冲击能量和几何尺寸对碳纤维增强复合材料层合板冲击损伤的影响规律,对三种不同厚度、几何尺寸为600 mm×700 mm的碳纤维增强复合材料层合板试样分别进行5J-65J能量的冲击试验,并采用游标卡尺对层合板试样的冲击凹坑深度和基体裂纹长度进行检测。试验结果表明:随着冲击能量的增加,碳纤维增强复合材料层合板的冲击凹坑深度和基体裂纹长度均呈增加趋势;相同冲击能量作用下,随着碳纤维增强复合材料层合板试样厚度的增加,冲击凹坑深度和基体裂纹长度呈减小趋势。     

2.5D碳纤维增强碳化硅基体复合材料疲劳寿命

本文以2.5DC/SiC陶瓷基复合材料为研究对象开展疲劳失效机理研究。首先,开展了2.5DC/SiC陶瓷基复合材料的力学试验,获取了复合材料的拉-拉疲劳特性,发现了2.5DC/SiC陶瓷基复合材料的疲劳破坏机理。然后,采用光学显微镜和扫描电子显微镜对C/SiC陶瓷基复合材料失效断口进行了观察分析。通过对比失效断口形貌和细观损伤模式,对2.5DC/SiC陶瓷基复合材料疲劳破坏特征进行了讨论。     

复合材料厚板单钉连接强度研究及失效区分析

航空航天工程快速发展背景下,对复合材料的应用提出更高的要求。从近年来复合材料应用情况看,在比刚度与比强度上均逐渐提高,对于较大机械载荷均能承受,且恶劣环境下仍能保持良好疲劳性能。但复合材料运用面临机械连接失效问题,成为当前实践研究中需考虑的主要内容。本次研究将对复合材料机械连接失效情况做简单介绍,提出机械连接二维失效判断关键技术,并构建相关的三维模型,最后做复合材料厚板单钉连接强度与应力的分析。     

层合中厚板弯曲可靠性研究

针对纤维增强复合材料层合中厚板结构的弯曲可靠性问题,利用随机有限元法(SFEM)对其进行分析,并用等参元将任意四边形八节点单元处理成SFEM中局部平均单元。由此给出结构挠度、各单层板应力及其可靠性指标,和整体结构系统失效概率的计算方法,这为层合板弯曲可靠性分析提供了一种新方法,同时也推广了SFEM在结构工程中的应用。     

复合材料层合板分层扩展过程分析

用有限元来模拟和预测复合材料结构的分层过程是目前一个比较热门的研究方法,同时也具有重要的实用价值。本文采用界面单元法仿真复合材料层合板分层扩展,分别对复合材料I型分层裂纹的双悬臂梁弯曲DCB(double cantilever beam)试件和I、II混合型分层裂纹的混合模式弯曲MMB(mixed-mode bending)试件的加载和层间开裂过程进行了有限元数值模拟。数值模拟的结果表明,文中采取的界面单元方法可以有效模拟复合材料层合板和层间结构的层间破坏。     

碳纤维增强复合材料断裂试验分析

通过复合材料层合板不同裂纹深度的三点弯曲试验分析弯曲断裂特性,建立断裂韧性测的表征参数。应用ABAQUS有限元软件的模拟结果分析本文采用的断裂表征方法的合理性。结果表明:ABAQUS有限元软件模拟得到的J积分与试验的计算结果基本吻合,说明用J积分表征复合材料层合板的断裂韧性是可行的。     

民机复合材料铺层优化方法

本文建立了一种民机复合材料铺层优化方法。以铺层数量为目标,以层合板强度和稳定性为约束,优化中兼顾民机复合材料在制造过程中的制造性要求;考虑到复合材料铺层优化问题的离散性特点,引入遗传算法进行了优化求解。通过对复合材料铺层优化经典问题—马蹄算例的求解,证明了本文方法的有效性。     

一种基于纳米导电薄膜的变工艺参数钻锪制孔技术

<正>随着航空业的不断发展,越来越多的航空器采用了复合材料来提高飞行效率和减轻重量。然而,碳纤维复合材料（CFRP）的制造过程和装配过程中都会涉及制孔操作,这往往会对材料的性能造成一定的损伤,导致结构失效。因此,如何提高复合材料的装配孔质量和层间结合强度,是当前航空制造领域中急需解决的问题。     

高压螺栓失效原因检验方案设计

某基地进行高压螺栓现场安装,安装过程中出现断裂问题。通过合理的失效原因检验方案设计,采用了宏观检验、材料化学成分分析、力学试验、金相检验、低倍检验、微观断口分析等方法,对宏观缺陷、失效特征、化学成分、力学性能、断口形貌等指标展开检验,通过与安装情况相结合,对高压螺栓断裂失效原因及影响因素展开分析。认为高压螺栓的安装过程中,拉伸与扭转双重应力作用下形成的过载断裂是导致螺栓断裂的主要原因。     

PLC在螺母拧紧装置中的应用

螺栓连接在现实生活中具有广泛的用途,但存在着一定的失效可能,而且对于大型企业,对员工的工作强度以及螺母拧紧的效率也有较高的要求,如何能够高效、高质量的完成螺母的拧紧连接工作,对于提高企业效益和改善产品质量具有重要的意义。本文在简单总结螺母连接失效问题的基础之上,对PLC做简单介绍,重点论述了螺母拧紧装置的原理以及PLC技术在螺母拧紧装置中是如何实现其功能的。     

航空复合材料疲劳性能研究

正复合材料由于具有比刚度高、比强度大、抗腐蚀性好以及可设计等特性,已被广泛应用于航空工程领域,成为民用和军用飞行器结构的重要组成材料。在工程实际中,航空复合材料常会受到循环载荷的作用而产生损伤,出现疲劳裂纹,裂纹扩展引起刚度的退化和承载能力的下降,当承载能力下降超过复合材料的容许限度时发生断裂失效,对结构安全造成威胁。在循环载荷作用下,复合材料的宏观性能和微观结构发生变化,因此,研究航空复合材料的疲劳性能有重要的实际意义。     

梁柱外伸端板连接中螺栓拉力及撬力研究

梁柱外伸端板连接中螺栓会因撬力作用提早发生破坏,但目前还有没有可靠的方法来计算撬力的大小。本文应用三维有限元法,对外伸端板连接中受拉侧螺栓拉力和撬力进行了研究,给出了节点弯矩-螺栓拉力曲线、连接面受拉侧撬力分布和变化规律,并对端板厚度和加劲肋厚度及形状对螺栓撬力的影响进行了比较,比较表明设置端板加劲肋尤其是加厚、加长的加劲肋,对减小撬力更有效;并对各种螺栓拉力计算理论进行了评价。     

轻钢结构中高强度螺栓的检测

轻钢结构发展迅速,高强度螺栓的检测应当重视.市场上所供应的高强螺栓的质量不容乐观,监理必须严格把关,才能避免因高强度螺栓不合格而导致质量事故.并对《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)中要求做检测的项目与《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收的规程》(JGJ82-91)中要求做检测的项目作比较说明.     

以木质素为碳源的介孔NiO/C复合材料的制备以及在超级电容器中的运用

以嵌段共聚物F127为模板剂,Ni(NO3)2·6H2O为Ni源,低分子量的戊二醛和木质素为碳源,KOH为扩孔剂,通过溶胶凝胶法合成以无定形碳或者聚合物为骨架的具有高分散性的NiO纳米粒子。通过XRD,TEM和BET表征其结构和形貌。结果表明复合材料中纯的NiO纳米粒子被无定形碳包围,BET比表面积最高为802 m2/g并且具有窄的孔径分布。通过循环伏安和恒流充放电来表征复合材料的电化学性能。结果表明复合材料具有高的比电容和在1000次循环中具有很好的循环稳定性。在1 A/g到10 A/g的恒流充放电实验中,复合材料的比电容保持率为90%。因此,介孔NiO/C复合材料具有很好的做超级电容器电极材料的前景。     

基于弱连接的板级电路冲击响应的数值模拟

正电路板焊点失效已经成为电路板失效的重要原因之一。本文介绍了电路板冲击的相关理论,并对建立的有限元模型的合理性进行了验证。对基于弱连接的板级电路冲击用ls-dyna软件进行了有限元分析,结果表明弱连接对于电路板焊点总体受力没有多大影响但对局部应力影响较大;当弱连接处在焊点容易失效的位置时,对局部焊点应力的峰值影响较大;弱连接时,与PCB板连接的焊点部分受到的影响要比与芯片连接的部分要严重。     

钢管混凝土柱与桁架端板连接节点荷载-应变曲线分析

通过2个钢管混凝土柱与桁架穿心螺栓端板式连接节点试验,对该节点在荷载作用下的荷载-应变曲线进行了分析。     

工艺钢结构高强螺栓节点制作质量控制

对高强螺栓连接副节点进行质量控制是保证高强螺栓连接副节点质量的重要措施,本文在介绍高强螺连接副的种类及连接形式的基础上,重点阐述了高强螺栓连接副节点进行质量控制的要点及注意事项,以期在今后的施工过程中,提高高强螺栓节点质量,使工艺钢结构高强螺栓节点的制作更易更加完善。     

湿度对T800复合材料疲劳品质的影响研究

本文对T800复合材料层合板在室温湿态和室温干态下的疲劳行为进行试验研究,并结合Sendeckyj等效静强度模型对试验数据进行最小二乘拟合,结果表明材料吸湿会导致复合材料疲劳品质降低。此外本文还采用静强度极限值对疲劳SN曲线进行无量纲化处理,结果表明吸湿对疲劳品质的影响与静强度相同。