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  • 简介:提出了一种基于梯度的复合材料结构优化方法,把合板中材料一致、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:复合材料在新型客机上得到广泛应用,飞行过程中机身外表可能遭受冰雹袭击,造成机体破坏,危害乘客安全。为研究复合材料蒙皮抗冰雹冲击性能,本文首先基于弹塑性模型,考虑应变率强化效应和脆性断裂行为,建立冰雹动态本构,并根据冰雹撞击传感器试验数据修正冰雹模型参数;然后通过引入三维Hashin失效准则和Cohesive界面元,模拟复合材料纤维断裂、基体压溃和脱粘分层损伤破坏行为;进而建立复合材料合板抗冰雹冲击的数值模型,并研究其在不同冲击速度下的动态响应和损伤特性。数值结果表明:针对本文复合材料合板构型,冲击失效阚值能量为232J;冲击载荷峰值和冲击点位移随冲击速度的增大而增大,但增幅趋缓;分层损伤面积与冲击速度近似呈线性关系;相邻的铺角度差为90°时,其间分层现象更为显著。

  • 标签: 复合材料 冰雹冲击动态响应 分层损伤
  • 简介:为了验证高温、中温1和中温2碳纤维复合材料与国外碳纤维复合材料技术指标的差别,最大限度地规避国产复合材料在结构设计和使用过程中的风险,需要从宏观力学的角度,通过进行不同铺方式的高温、中温1和中温2复合材料元件静态力学试验,对强度和应变测试数据进行比对分析,并在测试方法上有所突破。本文主要通过复合材料元件开孔拉伸试验进行分析,提出了采用引伸计来同步测量开孔拉伸强度对应应变响应的试验方法,在碳纤维复合材料元件静态力学检测中取得了良好的应用效果。

  • 标签: 碳纤维复合材料 静态力学 极限开孔拉伸强度 引伸计 应变响应
  • 简介:本文简要介绍了应用超声无损检测技术对直升机使用的纤维增强复合材料部件存在的缺陷的进行定性和定量检测的方法,给出了具体的应用实例.

  • 标签: 纤维增强复合材料 无损检测 超声波
  • 简介:新型飞机均大量使用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)作为结构用材,若缺乏足够的保护措施,这些CFRP结构在雷击之后往往会出现比传统飞机相应金属结构更为显著的损伤和破坏,因此飞机CFRP结构的雷击防护是一个对航空运行安全具有重大影响的关键问题。本文从人工雷击试验、雷击有限元数值模拟、雷击损伤表征和雷击防护措施四个方面综述了国内外关于雷击对飞机CFRP结构造成的损伤问题的研究进展,为后续开展雷击损伤检测研究奠定基础。

  • 标签: 碳纤维增强树脂基复合材料 雷击试验有限元模拟 雷击损伤 雷击防护
  • 简介:螺栓连接结构中装配间隙大小对螺栓连接总体传力及强度的影响是一个重要的问题。本文采用非线性有限元软件ABAQUS建立了一种复合材料合板单搭接螺栓连接2.5D模型,通过设置接触属性,可以考虑螺栓连接结构的装配间隙。通过与三维有限元模型和试验结果的对比,三者在螺栓总体传力特性方面吻合较好,证明了该模型的有效性。相比于三维有限元模型,2.5D模型具有单元数量少、计算效率高等特点。

  • 标签: 螺栓连接结构 复合材料层合板 装配间隙 接触 ABAQUS
  • 简介:基于一套二元流动反应器,采用先进毫秒级光电测量系统,对高温高压下航空煤油横向喷射自燃延迟时间(ADT)进行了研究。实验工况为:空气总压pt=0.5~1.5MPa、空气总温Tt=830~1000K、空气速度va=40~50m/s、燃油动量比q=15~80、韦伯数We=90~250。基于实验结果,得到ADT的经验关系式。最后分析了燃油破碎雾化时间、蒸发时间及化学反应时间与航空煤油ADT的耦合关系。该研究结果可为航空发动机燃烧室预混段几何尺寸设计提供重要的工程依据。

  • 标签: 航空煤油 液雾自燃 二元流动反应器 横向喷射 自燃延迟时间 贫油预混预蒸发燃烧室
  • 简介:为了研究复合材料层压板的铺方向以及裂纹混合比例对间裂纹分层扩展的影响规律,本文进行了相关试验。结果表明:在Ⅰ型间裂纹分层开裂中,裂纹易于在0°铺间扩展;在各种类型的分层开裂中,相应的0°单向板的断裂韧性均可以作为下限值而偏安全;混合断裂韧性(Ⅰ型断裂韧性+Ⅱ型断裂韧性)随裂纹混合比例的变化而变化,呈现类似正弦曲线变化的规律。

  • 标签: 分层开裂 断裂韧性 铺层方向 裂纹混合比例
  • 简介:1941年6月22日清晨,执行“巴巴罗萨”作战计划的纳粹德国百万大军,从北起波罗的海南至黑海的辽阔战线上,分三路打人苏联。第二次世界大战进入高潮,所有的反法西斯国家开始联合起来,共同向法西斯轴心国作战。希特勒军队入侵俄国当天,英国首相温斯顿·丘吉尔就发表了广播演说:“任何对纳粹帝国作战的个人或国家,都将得到我们的援助……我们将要对俄国和俄国人民进行我们能够给予的一切援助……俄国的危险就是我国的危险。”

  • 标签: 苏联红军 第二次世界大战 1941年 英国海军 北极 护舰队
  • 简介:研究分析承受随机声激励的特殊正交矩形合板的响应。假定板的边界条件为全简支和全固支,且在上述情况中的面内边界条件认为是可动的和不可动的。应用等价线性化方法获得矩形合板的均方位移、均方应力/应变和等价线性化频率。得到的分析结果可用于指导高声强噪声环境下的复合材料合板声疲劳设计。

  • 标签: 特性分析 正交 声疲劳 复合材料层合板 边界条件 线性化方法
  • 简介:基于主动约束阻尼结构及独立模态振动控制方法,利用压电驱动器/传感器和粘弹性材料与薄板构成的复合层压阻尼结构,在理论研究的基础上^[1],对一组悬壁板结构进行了试验研究,给出了部分试验研究结果,分析总结了主动约束阻尼结构的主要优缺点。

  • 标签: 主动约束层阻尼结构 振动控制试验 独立模态 粘弹性材料
  • 简介:针对石油工业用玻璃纤维缠绕管子进行了最佳缠绕角度和管壁厚度的计算,给出了优化计算程序简介和部分优化设计计算的结果及其分析。并得出管壁在轴向/环向应力比为-1时,此类管子可达到最大承载能力。

  • 标签: 玻璃纤维管 缠绕 优化设计 有限元 油气储运 石油管道
  • 简介:随着航空发动机推重比的提高,急需发展集轻质、高强韧、耐高温、长时间、抗烧蚀于一体的高温结构材料,以满足愈加苛刻的服役环境。金属间化合物、碳/碳复合材料及陶瓷基复合材料,因具有优异的性能而在高推重比航空发动机领域具有巨大的应用潜力。被视为新一代重点发展的革命性高温结构材料

  • 标签: 高温材料 高温结构材料 陶瓷基复合材料 碳复合材料 航空发动机
  • 简介:本文在回顾板发汗冷却应用的同时,展望了板发汗冷却的应用前景。针对板发汗冷却的特点,推导了其数学模型,并编程上机计算。用国外试验数据验证了模型和程序具有一定的精度,计算结果可信。对液氧作发汗液的情况进行了计算,较详细地分析了材料板厚度及发汗流量对冷却特性的影响。本文所提模型,所编程序和结论可用于板发汗冷却结构的设计。

  • 标签: 液体火箭发动机 冷却结构 层板发汗技术 计算 分析
  • 简介:介绍了富氧环境下固体火箭发动机对绝热性能的要求,以及在该特殊条件下对绝热所开展的研究工作.试车结果表明,PFDH-2绝热可以对富氧环境下工作的发动机燃烧室实施有效热防护.

  • 标签: 富氧环境 燃烧室 绝热层 固体火箭发动机
  • 简介:20世纪40年代中期。人类刚刚掌握了具有超级破坏力的核武器.它空前强大的战略威慑力让大国为之疯狂.然而核武器虽然强大却缺少有效的投射载具。40年代末到50年代初.在日后撑起冷战高潮的洲际弹道导弹基本上还停留在琢磨V2的水平,以当时的核武器的块头和体重.还不是这种原始的弹道导弹能受得了的。此时.充当战略核威慑主力的便是数量庞大的第一代战略轰炸机。

  • 标签: 冷战 核武器 威慑力 核威慑 大国 水平
  • 简介:为得到统一的航空发动机防火试验标准和通用的试验条件,建立NexGen燃烧器的数值仿真模型,使用SSTk-ω湍流模型、非预混燃烧模型、DO辐射模型计算了定常稳态火焰特征分布,分析了火焰温度、热流密度和速度的空间分布。结果表明,温度随着距扩张锥出口距离的增大先增加后减小,在距扩张锥101.6mm平面处达到最大;速度随着距扩张锥出口距离的增大而减小;热流密度随着距扩张锥出口距离的增大而减小;火焰的温度、速度、热流密度在101.6mm平面均匀性最好,试验件放在100.0mm比101.6mm平面处更容易被烧穿。

  • 标签: 航空发动机 防火试验 适航规定 温度场 速度场 热流密度场
  • 简介:应用FLUENT软件,采用隐式有限体积法求解雷诺时均N-S方程,对几种不同扰流柱形状的板冷却结构的内部流动进行了数值模拟。湍流模型采用Realizablek-ε双方程模型,近壁面采用壁面函数法处理,利用SIMPLE算法求解速度与压力的耦合。计算结果表明,板内部流场结构十分复杂。同时,还对几种不同扰流柱形状的板进行了流阻试验,采用沿程阻力关系式及流量关系式得出了其流阻特性。试验结果与计算得出的流阻特性符合较好。

  • 标签: 层板 扰流柱 流阻特性 数值仿真
  • 简介:表面热膜测试技术由于其高频响特点,且能反映边界从前缘到尾缘的连续瞬态变化过程,在边界测量中很具优势。概要介绍了表面热膜的使用方法,深入探究了表面热膜探针测量的不确定性,发展了一套表面热膜测试技术的使用方法。利用多通道表面热膜探针测试技术,研究了某一负荷分布下边界的发展过程,准确捕捉到了边界的分离和转捩位置,表明了表面热膜探针测量结果的有效性和可靠性。

  • 标签: 表面热膜测试技术 边界层测量 表面热膜探针 边界层分离 边界层转捩 涡轮叶片