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92 个结果
  • 简介:本文通过试验模态分析和有限元模拟两个方面对发动机复合材料薄可调叶片进行了振动特性研究。试验采用根部随机激励,基于多普勒原理的激光扫描测振仪进行模态响应测试,并应用模态参数识别法获得叶片固有频率、振型及模态阻尼;采用复合材料layup法建立叶片有限元模型并基于试验结果对有限元模型进行修正,得到有限元分析结果与试验结果的误差小于5%。本文采用试验法和有限元相结合,得到了比较准确可靠的发动机叶片振动特性参数和有限元分析模型,为叶片下一步的动响应分析/测试和振动疲劳寿命估计奠定了基础。

  • 标签: 复合材料叶片 试验模态分析 有限元 振动特性
  • 简介:将时间反转理论应用于结构健康监测技术中,可以显著提高Lamb波在板结构中有效成分的能量,从而解决了其低信噪比的问题。同时,利用时间反转对波源的自适应聚焦能力与图像处理技术相结合,提出了通过信号中有效成分的能量聚焦来显示损伤位置和区域的方法。在复合材料板上的实验结果表明,该方法突出了损伤处有用信号的能量,较为准确地对材料结构中的损伤进行了定位。

  • 标签: 时间反转 损伤成像 LAMB波 压电网络
  • 简介:介绍了光纤布拉格光栅复用技术,在复合材料盒段试验中采用波空混合复用技术,实现了分布式FBG传感网络系统。经试验验证,波空混合复用分布式FBG传感网络系统,是一种可满足工程实用要求,且经济的FBG传感网络解决方案。

  • 标签: 光纤布拉格光栅 传感网络 波分复用 空分复用
  • 简介:通过自定义本构关系和破坏准则的单元,建立了复合材料T型接头有限元模型,并模拟了承受面外拉伸载荷时接头的裂纹扩展和失效过程。分析结果显示相比使用已有的粘接单元,自定义单元能够更准确的模拟接头填充区域的裂纹扩展和最终失效形式。

  • 标签: T型接头 填充物 有限元 破坏判据
  • 简介:提出了一种基于梯度的复合材料结构优化方法,把层合板中材料一致、角度一致的单层集合的厚度作为设计变量,推导了结构刚度矩阵关于设计变量的导数,计算了结构重量和变形对设计变量的导数,采用牛顿一序列无约束规划法搜索优化问题的最优解。最后,运用提出的方法对某复材平尾结构进行了满足位移约束的重量最小化设计。

  • 标签: 复合材料层合板 变形 优化
  • 简介:研究了不同热解炭含量对C/C复合材料性能的影响.对采用CVD工艺致密到不同密度,具有不同热解炭含量的2D炭布针刺体试样,利用沥青高压浸渍炭化工艺增密至相同的最终密度,然后对其进行力学、热学性能及等离子烧蚀试验.试验结果表明,热解炭含量高的C/C试样具有较好的力学、烧蚀及导热性能.

  • 标签: 热解炭含量 C/C 性能
  • 简介:采用有限元分析方法,建立三维循环对称模型,对连续SiC纤维增强钛基复合材料压气机叶环的应力进行了研究。考虑周围基体包套和中心复合材料的热残余应力,重点分析了叶环尺寸、温度及基体材料性能对叶环应力分布的影响。结果表明,当叶环直径较小、工作温度较低时,叶环的最大环向应力点在内径;随着直径增大、工作温度升高,最大环向应力点出现在中心复合材料靠近内径一侧。基体材料的弹性模量、热膨胀系数和密度,对叶环的应力分布有重要影响,应尽量选择密度低、弹性模量和热膨胀系数较大的钛合金作为基体材料

  • 标签: 钛基复合材料 压气机叶环 应力 有限元模拟 热残余应力
  • 简介:试验研究了国产复合材料缝合结构的吸湿特性、基本力学性能及湿热效应,层板缝合后的吸湿量大约提高30%左右,弯曲强度下降20%左右,层间剪切强度提高大约20%;吸湿对缝合结构的性能影响不大,仅对压缩强度有15%左右的影响;高温严重影响缝合及未缝合结构的性能,特别是压缩性能,对缝合层板的影响大于未缝合层板,在170℃高温下,未缝合层板压缩强度保持率为17.8%,而缝合层板仅为14.6%,设计高温环境使用的缝合结构应特别注意。研究结果可供结构设计参考。

  • 标签: 复合材料 缝合结构 力学性能 湿热效应 飞机结构 强度
  • 简介:进行了飞机结构复合材料T型单元拉脱试验研究。用声发射技术研究了复合材料T型单元拉伸载荷下的损伤演化过程。对复合材料T型单元拉伸载荷下损伤演化的机理进行了初步探讨。用参数分析方法对采集的撞击数、持续时间、事件以及幅值等声发射信号进行了分析,预报了复合材料T型单元拉伸载荷下基体开裂、分层、纤维断裂至完全丧失承载能力的损伤演化过程及对应的载荷。结果表明,声发射技术能够准确预报复合材料拉伸载荷下损伤演化的过程,从而为复合材料飞机结构的设计提供参考。

  • 标签: 复合材料 声发射 参数分析 损伤演化
  • 简介:提出了一种缝合复合材料接头的二维有限元模型的建立方法。该方法包括表现层压板截面内弹性模量的表观工程常数的推导,缝线模型的建立,以及分层破坏的模拟。该方法建模简捷,计算时间短,可以用来快速估算接头的连接强度。

  • 标签: 表观工程常数 缝合 粘接单元
  • 简介:通过单向拉伸试验和三点弯曲试验,从宏观角度研究了三维编织复合材料的力学行为。研究选用了两种增强纤维、两种编织角、两种纤维体积含量等不同工艺参数所组成的16组试样,进行力学性能试验,探寻三维编织工艺参数与力学性能之间的关系,确定适合于编织复合材料的力学性能试验方法。

  • 标签: 编织复合材料 性能试验 力学性能 航空材料
  • 简介:利用超声系统对复合材料层压板结构的冲击损伤双面扫描,探讨损伤声像在各层面上的分布状况,从两面扫描中分析其在对应位置声像不一致性成因,从而依声图像准确判定内部损伤空间位置、大小、缺陷性质及一般规律。通过层压板冲击损伤的双面扫描分析对比,分析了扫描面结果不一致性的几种成因。此项研究有助于对复合材料内部各层面损伤进行定性、定量分析,并为断层图像重建为三维模型提供依据,在一定程度上减少三维重建凭经验、想象的主观性随意性。

  • 标签: 复合材料 冲击损伤 双面扫描 不一致性 三维重建
  • 简介:陶瓷基复合材料盖板式热防护系统是一种具有防热/承载-体化功能的新型热防护结构。本文在国外研究基础上,对盖板热防护系统进行了初步设计与分析,提出了盖板热防护系统设计方案,进行了相关热响应分析,并在热载荷与气动压力载荷联合作用下,进行了结构应力与变形分析,对盖板热防护系统静强度性能进行了初步评估。

  • 标签: 热防护系统 陶瓷基复合材料 设计 热分析
  • 简介:首先求解碳纤维复合材料的兰姆(Lamb)波频散方程,得到频散曲线,优选对复合材料分层或脱粘损伤敏感的压电激励模式和激励频率,提出了基于幅值衰减算法的损伤定位方法,通过短时傅立叶变换,将信号转换为时频分布,提出了另一种损伤定位方法;通过附加质量模拟损伤试验,验证、比较了提出的损伤定位方法,该方法具有工程应用价值。

  • 标签: LAMB波 主动压电监测 损伤定位
  • 简介:受外廓尺寸限制的火箭发动机喷管设计以及能产生最大推力的喷管造型等问题,在过去的几十年里已引起了不少研究者的注意。最近发现,在喷管的出口流场的控制面上引入“不连续性”,可以减少喷管长度。本报告给出了喷管型面的计算和推力性能比较。这里提及的控制面包括两区域,内区包含超音速膨胀流,其速度和流动方向角是随半径增大而增大的。外区包含受喷管型面影响的流场,它呈现出随半径增大而流动方向角交小的特征。在内外区的接合处,引入流动方向上的不连续性和相应的速度等熵变化,通过等熵压缩波在此接合面处相交实现“跳跃”。在控制面的上游,流动保持等熵。在本报告中所示的计算方法表明,喷管长度的减少量,是与跳跃的大小和沿控制面的位置相关联的。可以想象,只需少量的推力性能损失就可实现喷管长度的大幅度减少。这种设计观点最有希望应用在空间发动机的设计中。

  • 标签: 火箭发动机 喷管
  • 简介:研究了2024-T351铝合金平面应力状态下抗裂纹扩展阻力,通过一定量的试验研究,测定了其KR曲线及断裂韧性值,得出了有用的结果。可供飞机结构设计、选材参考使用。

  • 标签: R曲线 平面应力 断裂韧性 应力强度因子
  • 简介:介绍了激光打孔的基本原理,对激光能量、离焦量、轨迹在激光旋切法加工盲孔过程中对孔形和表面质量的影响进行了分析和试验验证,并给出了一般规律.依据试验结果确定了合理工艺参数,采用旋切法在碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(Cf/SiC)上打出了孔径为1mm,孔深为1.1mm,锥度小于15°的盲孔.

  • 标签: 激光打孔 旋切法 碳化硅陶瓷 盲孔
  • 简介:脱粘损伤是复合材料结构中最为常见的损伤之一,由于其目视不可检,因此对飞行器的结构安全存在着严重的威胁。基于声一超声原理的兰姆(Lamb)波损伤监测方法是利用压电传感器的压电效应,以粘贴在结构中表面的压电传感/驱动阵列作为激励器在板类结构中激发一定形式的兰姆波,通过采集和分析结构的响应来监测结构状态和损伤情况。该技术方法把离线、静态、被动的检测转变为在线、动态、实时的健康监测,被认为是最具有应用前景的结构健康监测方法之一,尤其在航空航天飞行器结构健康监测研究中得到了广泛关注。本文以T型加筋复合材料板为研究对象,将时间反转理论应用于基于兰姆波的脱粘损伤监测技术中,提高了信号在板结构中有效成分的能量,从而解决其低信噪比的问题。同时,还利用时间反转对波源的自适应聚焦能力与图像处理技术相结合,通过信号中有效成分的能量聚焦来对T型加筋复合材料板中的脱粘损伤及其扩展情况进行图形显示。结果表明,该方法可有效针对复合材料的脱粘损伤及其扩展情况进行监测,这对飞行器结构在线健康监测有着重要的意义。

  • 标签: 兰姆波 时间反转 损伤成像 复合材料 健康监测
  • 简介:探索了全厚度缝合的复合材料闭孔泡沫夹层结构低成本制造的工艺可行性及其潜在的结构效益。为了比较,用同样的材料和工艺制造了未缝合泡沫夹层和密度相近的Nomex蜂窝夹层结构。完成了密度测定、三点弯曲、平面拉伸和压缩、夹层剪切、结构侧压和损伤阻抗/损伤容限实验研究。结果表明,泡沫夹层缝合后,大大提高了弯曲强度/重量比、弯曲刚度/重量比、面外拉伸和压缩强度、剪切强度和模量、侧压强度和模量、CAI强度和破坏应变。这种创新的结构形式承载能力强、结构效率高、制造维护成本低,可以在飞机轻质机体结构设计中采用。

  • 标签: 复合材料 泡沫夹层 全厚度缝合 结构效率 飞机结构 损伤容限