铺层
- 不同铺层角度复合材料Ω 形柱的吸能特性*
特性之一，不同的铺层角度对复合材料的性能有显著的影响。Wang 等[10]对不同铺层角度（和）的G827/5224 碳纤维复合材料圆管开展了准静态和动态压缩实验，实验结果显示，当铺层角度增大时，比吸能、峰值载荷、均值载荷以及压溃效率等吸能性能参数呈下降趋势。Thornton 等[11]选取了[0/90]n和[45/45]n等2 种铺层角度的碳纤维/环氧树脂复合材料管开展了轴向压缩实验，研究结果表明，[0/90]n铺层试样吸能性能比[45/45]n铺层试样更
爆炸与冲击 2023年7期2023-07-27
- 铺层区域划分对大展弦比机翼静气动弹性影响
）文摘 为了研究铺层区域变量对大展弦比机翼静气动弹性的影响，本文在考虑几何非线性影响下，依据有限元分析，研究了外翼段铺层区域的划分以及90°铺层角度的个数对大展弦比机翼静气动弹性特性的影响。结果表明，0°、±45°、90°混合铺层的铺设效果优于只有0°、±45°铺层的区域；机翼变形情况随着外翼段铺层区域的增大而减小，且减小斜率逐步增大；外翼段铺层区域固定时，增加90°铺层角度个数会有效减小机翼变形，且机翼变形情况与增加的个数基本呈现负相关关系，其个数在铺层
宇航材料工艺 2023年3期2023-07-17
- 电动汽车CFRP 后地板轻量化设计
料离散设计与拼接铺层结构形式，建立一套复合材料离散铺层优化系统，应用该系统对汽车后背门展开优化设计，较传统复合材料铺层设计，优化后的总成零件重量降低28.0%，轻量化效果较为理想；陈静[6]等采用结构优化和应用碳纤维材料相结合的方法对某电动汽车的电池箱进行轻量化设计，在电池下箱体设计中采用NSGA-II 算法进行多目标优化，优化后一阶模态频率提高49%，质量减轻29.8%；叶辉[7]等采用碳纤维环氧和玻璃纤维环氧复合材料设计了一种汽车发动机罩，在满足刚度和
农业装备与车辆工程 2022年5期2022-10-31
- 碳纤维复合材料无人机叶片的仿真与分析
ACP模块对多种铺层方式复合材料的力学性能进行了对比。在进行无人机叶片的仿真过程中，叶片受到的载荷极为复杂，若采用简化处理[10]，这与实际情况之间就会存在很多误差，计算结果不够准确，而采用试验的方法周期会比较长，且需要大量的试验件，浪费材料较多，且试验无法检测出每一铺层的碳纤维的力学性能及其损伤情况。无人机叶片结构线型复杂，其在空气中旋转所受到的载荷大小和方向各不相同，另外在进行碳纤维铺层设计时，也需要对多种铺层方式进行讨论。利用ACP模块对碳纤维复合材
纺织学报 2022年8期2022-08-26
- 复合材料电杆结构参数优化研究★
尺寸2.3 杆塔铺层及约束加载本文以沿电杆轴向方向为纤维0°方向并以此作基准完成对铺层角度设置。根据复合材料电杆的实际情况，设电杆铺层数目为11层，Ply1，Ply4，Ply7，Ply10纤维角度为α，Ply2，Ply5，Ply8，Ply11纤维角度为-α，Ply3，Ply6，Ply9纤维角度为β，模型铺层方案定义[α，β]11。如图2所示为铺层堆叠情况。为了研究复合材料电杆在大风工况下的极限承载力，在有限元模型电杆底面施加沿电杆轴向位移约束，并在电杆埋深
山西建筑 2022年16期2022-08-12
- 基于实测数据的复合材料层合板热导率预测方法
复合材料，由于其铺层顺序不同，导致其热导率数据存在差异，并且在X向、Y向和Z向呈现出显著差别。通过试验测试可以获取复材试样不同方向的热导率，但必须制造测试试样，此外存在测试周期较长、测试对硬件条件依赖度高等问题，对于采用新的铺层顺序设计的层合板，又需要重新制造试样进行测试，不能满足结构设计中的缩短周期需求，无法支撑复材结构优化、环控系统设计等的快速评估迭代，因此需要研究复合材料层合板不同方向热导率的预测方法。目前，有多种碳纤维复合材料面内和厚度方向热导率计
航空科学技术 2022年6期2022-07-01
- 基于ABAQUS的复合材料垂直轴潮流能叶片有限元建模与分析
，结果表明，对称铺层可利用叶片的弯扭耦合特性，使叶片具备自适应性，从而提高水轮机的水动力性能和结构性能.张亮等[10]基于叶素动量理论和复合材料力学设计开发出了满足2 m/s流速要求的复合材料潮流能叶片.有限元分析结果表明，该叶片可满足其服役要求，且具有较高的安全裕度.李志川等[11]以100 kW潮流能水轮机复合材料叶片为研究对象，对复合材料叶片的内部结构(蒙皮、主梁和腹板)进行铺层优化设计，优化后的叶片质量降低了13.79%.张亮等[12]针对水平轴潮
排灌机械工程学报 2022年4期2022-04-25
- 基于铺覆模拟的复合材料螺旋桨叶片分区域铺层优化
片复合材料结构的铺层角度。根据螺旋桨叶片的厚度和载荷条件，将其划分为4 个区域。铺层优化以0°、45°、90°及-45°四个方向的铺覆在各个区域的模拟结果为基础。与初始的铺层方案［0/45/0/-45］sn相比，优化后叶片的铺层方案能使铺层的主方向接近叶片各截面中心点的连线。优化后螺旋桨叶片的1 阶和3 阶频率提高超过了25%，2 阶频率提高超过了5%；表面均布载荷下叶片变形减小了50%，热载荷下叶片变形减小了约25%；优化达到了提高叶片结构刚度的预期效果
宇航材料工艺 2022年1期2022-03-17
- 航空发动机复合材料风扇叶片强度分析与铺层优化设计
对树脂基复合材料铺层设计方法开展了大量的研究工作，并提出了多种铺层设计准则[6-10]。其中，有学者针对航空构件的铺层设计还提出了一些具体的铺层设计准则[9-10]。近年来，国内学者也开展了有关树脂基复合材料风扇叶片设计技术的研究工作，并取得了阶段性成果。宋超等[11]基于有限元分析结果，对复合材料风扇叶片曲面可铺性进行了研究。朱启晨等[12]基于铺层设计基本准则，对复合材料风扇叶片铺层设计方法进行了研究，并从加工制造角度讨论了树脂淤积导致的应力集中问题。
燃气涡轮试验与研究 2022年4期2022-02-15
- 变厚度连续纤维增强复合材料铺层设计优化方法*
高的设计自由度（铺层顺序、铺层角度、不同厚度处铺层层数）同样为复合材料的结构设计带来了挑战.因此，如何对纤维增强复合材料进行铺层设计、优化以得到最佳的结构性能是当前的研究热点之一[1-2].随着计算机并行计算能力的提升以及智能算法的发展，多元、离散变量的复合材料铺层设计优化问题在本世纪得到了广泛的理论研究.Zehnder 等[2]和Kim 等[3]提出了patch 概念用来定义结构中铺层顺序相同的区域.这种定义方法可以大幅减少设计变量，较易满足设计约束，并
应用数学和力学 2022年12期2022-02-01
- 热塑性复合柔性管力学模型与铺层角度研究*
、90°、0°]铺层的增强层进行了轴向拉伸和轴向压缩载荷下的结构分析，并通过模态分析，得到了管道的各阶振型和固有频率。近年来，多数研究学者[6-7]利用ABAQUS有限元分析软件相继开展对深海用复合材料管道的应用研究。在深海环境[8]和高温高压的井下作业中[9]，管道将承受更为复杂的载荷。因为TCP具有强度高、柔性好以及单根长度长等优点，所以作为井下连续管在提高采收率、降低采油成本方面具有一定优势[10]。TCP作为井下采油用的连续管除了内压载荷外，还会承
石油机械 2022年1期2022-01-18
- 航空工业昌飞复合材料厂里的“巧手裁缝”
颖已经在复合材料铺层工这个岗位上工作了11年，从直8 到直10，再到C919，技术好、责任心强的王颖先后参与了多个机型的复合材料蒙皮铺层工作。走进干净整洁的复合材料厂，在一群身着蓝色工装的人群里，瘦小的王颖戴着雪白的手套正在工作台前仔细操作着。只见她熟练地打开一条条长短不一的红色、蓝色直升机蒙皮预浸料，铺层、刮边、裁剪，一气呵成，工装内，整齐划一的铺层平平整整地服帖在零件上。“这已经是贴了12 层的，还有12 层要贴。”看着记者目不转晴地观察着，王颖轻声地
中国军转民 2021年23期2022-01-09
- 铺丝成形复合材料格栅筋条的纤维形态与弯曲性能评价
”法引入的非连续铺层对节点纤维形态改善的可行性。在此基础上，结合复合材料格栅结构常见的服役条件，从简化试验流程的角度出发，选取弯曲承载性能，通过试验和仿真手段研究非连续铺层对格栅筋条弯曲载荷作用下失效行为的影响，确定格栅结构最优非连续铺层的含量和分布。1 复合材料格栅筋条自动铺丝成形1.1 原理如图1所示，在自动铺丝成形过程中可以对铺放材料进行夹持—剪断—续铺操作。这意味着在进行格栅筋条铺放过程中，可以在节点前将预浸丝束剪断而在节点后对预浸丝束进行重送，避
中国机械工程 2021年23期2021-12-15
- 不同铺层工艺对超大厚度碳纤维复合材料构件拉拔性能的影响研究
产品，采用不同的铺层工艺，制备超大厚度碳纤维复合材料构件样品。基于螺栓拉拔测试，研究不同铺层方法对超大厚度复合材料构件拉拔性能的影响，对比不同方法的工艺性和样品的结构强度，验证铺层工艺的实用性和可靠性。1 实验部分1.1 实验原料复合材料构件样块选用T700/HT2单向带预浸料、T700级短纤维(3～5 mm)/HT2预混料两种原材料产品制备。其中碳纤维为国产12K T700级碳纤维丝，主要力学性能见表1；HT2为绍兴宝旌复合材料有限公司自主研发的环氧树脂
高科技纤维与应用 2021年5期2021-11-23
- 铺层对复合材料层合板力学性能影响的研究
复合材料层合板的铺层设计[3-7]，基于遗传算法对复合材料层合板开展了以层合板的铺层角度为优化变量，以复合材料层合板强度为优化目标的优化分析；也有的基于层合板等效方法开展了稳定性分析等相关计算[8]。本文使用等效方法，即通过推导复合材料刚度矩阵，得到层合板的等效刚度矩阵，从而得到等效柔度矩阵，进而根据柔度矩阵和弹性模量、泊松比的关系，得到复合材料层合板的等效弹性常数，基于等效后等厚度的各向异性板的材料常数，开展了铺层顺序和厚度对复合材料层合板力学性能影响研
西安航空学院学报 2021年3期2021-10-14
- 新型开口薄壁弹性杆件压扁过程应力分析
对复合材料N形杆铺层层数、铺层角度在不同铺层材料下的压扁过程进行应力分析。1 几何模型和材料参数N形杆横截面如图1所示，外侧两片由半径为R的圆弧与直线段相切构成，中间一片是由两段反弯圆弧相切构成，且整个杆件横截面关于YOZ平面呈反对称分布。t1=0.5 mm，t2=1.5 mm，ω=30.78 mm，R=153 mm，θ1=87.58°，θ2=38.03°。N型杆材料的几何参数如表1所示。其中T300、T800复合材料的碳纤维体积分数分别为61%、67%。
燕山大学学报 2021年5期2021-10-11
- 具有工程适用性的复合材料机翼结构快速设计
板的厚度、角度及铺层顺序，来获得理想的方向刚度，并提供最佳的设计方案。但在实际应用中，复合材料的选材设计面临着诸多问题和挑战。比如，对于复合材料层合板的参数，除常规的几何尺寸外，还包括铺层比例、铺层角度、铺层顺序[3]，这些参数的设计将使得整个设计空间表现为组合爆炸的现象，尤其针对铺层顺序问题，更是给问题的求解带来难以预估的计算代价。为了解决复合材料层合板设计过程中的组合爆炸问题，很多学者都采用基于演化类的智能优化算法，来获得满足性能指标的优化结果。例如，
工程与试验 2021年3期2021-10-08
- 玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的弯曲性能及破坏特征
[6]发现不同的铺层方式和铺层角度会对整体材料的渗透性能产生影响。张磊等[7]对玻璃钢进行了不同纤维方向的拉伸试验，试验结果表明，将玻璃钢材料沿纤维方向制成拉杆等形状，可以替代传统材料在输电杆塔中的应用。刘华等[8]对玻璃钢进行了拉伸试验，通过扫描电镜(SEM)观察破坏的断口发现，拉伸试样的破坏形式为纤维和基体的结合能破坏，并通过改善两者间的结合性能，获得了性能更优的玻璃钢材料。为进一步对比不同预浸料制成的玻璃钢的弯曲性能，笔者以现有研究为基础，选用单向玻
理化检验(物理分册) 2021年9期2021-10-08
- 空空导弹复合材料舵面颤振分析
振速度， 研究了铺层对复合材料舵面颤振特性的影响， 结果表明： 复合材料舵面在海平面上的颤振速度为575.8 m/s， 舵面的颤振耦合形式为典型的弯曲和扭转模态耦合。 舵面颤振速度随飞行高度的升高而升高， 且与其前两阶频率的差相关， 当舵面前两阶频率差增大时， 舵面的颤振速度也相应增大; 通过调节舵面的铺层角度、 铺层比例及铺层顺序来增大舵面的前两阶频率差， 可提高舵面的颤振速度。关键词：空空导弹; 复合材料; 舵面; 颤振; 铺层中图分类号：TJ760
航空兵器 2021年4期2021-09-18
- 非等厚碳纤维复合材料弹性膜盘结构的设计及制作
料弹性膜盘结构的铺层设计；2）非等厚复合材料弹性膜盘结构的制作；3）非等厚复合材料弹性膜盘结构的性能测试.1 复合材料弹性膜盘结构的铺层设计复合材料结构的铺层设计方法包括：“等代设计法”、“准网络设计法”和“主应力设计法”等，其中“等代设计法”适用于载荷和使用环境不变的条件下，用相同形状的复合材料层合板来代替其他材料，并用原来材料的设计方法进行设计，以保证原结构的强度或刚度要求［10-12］.研究中采用“等代设计法”，以Ti合金弹性膜盘结构的扭转刚度为基准
昆明理工大学学报(自然科学版) 2021年1期2021-03-09
- 航空工业昌飞复合材料厂里的“巧手裁缝”
颖已经在复合材料铺层工这个岗位上工作了11年，从直8到直10，再到C919，技术好、责任心强的王颖先后参与了多个机型的复合材料蒙皮铺层工作。走进干净整洁的复合材料厂，在一群身着蓝色工装的人群里，瘦小的王颖戴着雪白的手套正在工作台前仔细操作着。只见她熟练地打开一条条长短不一的红色、蓝色直升机蒙皮预浸料，铺层、刮边、裁剪，一气呵成，工装内，整齐划一的铺层平平整整地服帖在零件上。“这已经是贴了12层的，还有12層要贴。”看着记者目不转晴地观察着，王颖轻声地说。不
中国军转民 2021年12期2021-01-13
- 碳纤维增强树脂基复合材料层合板的传热性能研究
之一，采用不同的铺层和厚度设计可满足结构设计中各种尺寸、承载和传力需求。然而，复合材料的各向异性也给传热性能表征带来不便。飞机复合材料结构设计中往往包含大量的铺层库，而复合材料热传导率受铺层影响显著，工程上对所有铺层复合材料的热传导率进行测试是不可取的，因此需对复合材料层合板的传热性能进行研究，采用合理工程计算方法批量快速获取各种铺层复合材料的热传导率将是一个主要的技术途径。复合材料的热传导率测试与机理研究已表明，材料的热传导率与纤维体积含量、传热方向、温
航空制造技术 2020年19期2020-11-11
- 一种复合材料桅杆的优化设计
复合材料层合板的铺层设计方案是由纤维和基体所组成的单层材料性能所决定的，层合板中各单层材料的纤维取向、铺层顺序、各铺层角度相对于总层数的比例和总层数均会影响层合板的整体性能。设计原则应该力求以最少的铺层和最小的质量而达到最优的性能[13]。1）铺层均衡对称，避免层合板固化后翘曲变形。2）铺层数应尽量少，以减小二次应力。3）铺层取向应尽量按照承载方向设计。0°铺层承受轴向载荷，45°铺层承受剪切载荷，90°铺层承受横向载荷和控制泊松比。限制同角度铺层的，最大
机电设备 2020年5期2020-10-23
- 考虑渐进损伤的纤维缠绕复合材料圆筒铺层顺序优化设计①
设计及制造参数(铺层顺序、缠绕角、纤维体积分数和张力梯度等参数)，最大化其刚度和强度，同时尽可能的减轻构件质量，一直是工程设计中不断追求的目标。实验和理论研究表明，铺层顺序和缠绕角对于缠绕壳体的质量和力学性能有着重要的影响[8-11]。对于复合材料纤维缠绕圆筒而言合理的铺层顺序，不仅能够提高圆筒的强度和刚度，还能减小复合材料圆筒的质量。对于内压载荷下的复合材料圆筒，网格理论表明最佳缠绕角度是±55°，然而网格理论未考虑基体的作用，同时该结论又是将铺层形式先
固体火箭技术 2020年4期2020-09-05
- 自动铺丝末端缺陷角度对层合板拉伸性能的影响
°）5/0°］的铺层顺序，在0°和90°铺层内分别设置不同丝束末端角度的孔隙缺陷或重叠缺陷。结果表明：不同角度纤维铺层内嵌不同角度缺陷时，导致复合材料构件差异明显。在90°纤维铺层方向上，内嵌90°孔隙缺陷和90°重叠缺陷时，试件拉伸强度最高，拉伸强度比分别为90.89%和90.11%。在0°纤维铺层方向上，内嵌±30°孔隙缺陷和30°重叠缺陷时，试件拉伸强度最高，拉伸强度比分别为28.48%和50.71%。0 引言近年来复合材料在航空、航天等领域使用量逐
宇航材料工艺 2020年3期2020-07-24
- 风电叶片大梁玻纤布铺层新型设备的研究
制作步骤是先需要铺层玻纤布，然后再灌注树脂，这种方法也是目前国际上唯一的制作方法。常用的铺层均采用人工铺设玻纤布的方式。针对目前生产上的效率低下以及行业内的技术短缺，设计了一款大梁玻纤布铺层的新型设备。1 目前行业内使用的铺层方法1.1 行车吊运玻纤布卷铺层的方法采用行车吊运玻纤布卷铺层的方法基本操作就是将玻纤布卷的中心孔内，插入一根圆形钢棒，钢棒的长度需要长于玻纤布卷的宽度。这样用两根吊带在圆棒的两段，兜住圆棒，将其与纤维布卷一同吊起，通过行车可以自由地
江苏科技信息 2020年13期2020-07-01
- 三点弯曲工况下复合材料层合板的应力变化
学性能参数与纤维铺层角度的关系。Santiuste等[21]在三点低速碰撞工况下对比分析了2种不同失效准则对复合材料梁的失效预测结果。然而,已有研究主要针对复合材料层合板的损伤演化,关于损伤力学机制方面的研究目前还少有报道。本文利用Abaqus软件平台,采用连续介质损伤力学模型建立复合材料层合板三点弯曲有限元模型,通过Hashin失效准则模拟三点弯曲过程中的拉伸以及压缩失效,分析讨论应力分布情况及应力变化规律。1 有限元模型的建立在Abaqus中建立复合材
纺织高校基础科学学报 2020年1期2020-05-18
- 铺层参数对复合材料电池箱盖模态和稳定性的影响
于复合材料而言，铺层方式对产品的性能有很大的影响，李仁年和刘有亮[3]通过对风力机叶片进行铺层设计，分析出增加叶片梁帽位置的铺层层数对风机的固有频率比其他位置的影响大。JIANG等[4]对T700/2510织物和单向复合正弦波板在轴向准静态冲击下的破坏模式和能量吸收特性进行了数值研究，分析纤维角度的变化对复合正弦板压溃性能的影响。段端祥和赵晓昱[5]利用有限元软件Optistruct对碳纤维复合材料电池箱铺层顺序进行优化，得到最佳的铺层分布方案，轻量化效果
汽车零部件 2020年2期2020-03-26
- 纤维铺层角度对低压环氧玻璃钢管的影响
的运用。1 管道铺层角度及力学性能玻璃管道的生产主要是将浸过环氧树脂胶液的连续玻璃纤维（玻璃布、无捻粗砂）按照一定角度缠绕到芯膜上，再经过固化脱模而成[2]。而玻璃钢是典型的各向异性材料，根据不同的铺层方式和铺层角度，玻璃钢的力学性能有着极大的差别。本文以低压环氧玻璃钢管道为例，如图1所示。铺层数量为4，单层厚度为0.5mm。E-玻纤/环氧单向层合板力学性能[3]为：E1=60GPa， E2=13GPa， E3=13GPa， G2=3.4GPa，υ1=0.
云南化工 2019年10期2019-12-03
- 沥青路面塑性基础铺层的应力影响有限元分析
00 )塑性基础铺层密切关联和影响着沥青路面构造的应力状态，揭示其中的关联规律，对提高沥青路面铺筑质量具有工程应用意义，本文分析了沥青相对刚性基础铺层路面一般构造，借助ANSYS有限元数值分析系统，分析沥青路面塑性基础铺层工程，助力建设优质适用的塑性基础铺层沥青路面。路面材料参数如表1所示。研究选用均布双矩形载荷模拟汽车载荷状态，其具体规格18cm×19.6cm，载荷取为0.7MPa，载荷中心间距为31.4cm。表1 路面材料参数一、有限元数值模型的建立采
中国公路 2019年19期2019-10-23
- 集中荷载作用下FRP圆弧拱的面内非线性弹性失稳研究
12]开展了对称铺层条件下圆弧薄拱的后屈曲理论研究，由于未考虑压弯耦合矩阵，其研究结果适用性大大受限.本文开展了集中荷载作用下固接FRP圆弧拱的面内弹性稳定理论研究，在此基础上提出了新的修正长细比公式以表征层合拱的失稳模式，通过有限元模拟结果验证了理论结果的正确性.图1 FRP拱结构的工程应用Fig.1 Engineeringapplication of FRP arch structure1 新解析推导为便于公式推导，本文引入如下假设：(1)各铺层之间粘
西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2019年2期2019-06-13
- 复合材料人形杆压扁过程数值模拟分析
研究，确定了4层铺层方式并对每层的应力等特征分析总结。丁峻宏等[12]采用显示动力学对豆荚杆的压扁缠绕以及展开过程进行了非线性数值模拟分析。邹涛等[13]针对空间可展薄膜阵面天线的透镜式薄壁复合材料分别采用了拉扁和压扁两种方法研究了拉伸力、应力等特征。张展智等[14]对不同方式卷曲的空间伸展臂进行展开过程仿真并通过试验验证。人形杆是由两个横截面具有一定曲率的薄壁壳体粘贴在一起组成的，压扁后可实现人形杆的卷曲缠绕。由于其横截面的特殊性，相比于同类结构展开状态
宇航学报 2019年5期2019-06-05
- 航天器冲击防护用热塑性仿生复合材料的弯曲性能研究
料中存在纤维螺旋铺层的微结构[5-6]。为借鉴这种结构研制高强度仿生材料，研究螺旋铺层结构的失效机理意义重大。Cheng等人模仿甲壳虫鞘翅外骨骼微结构，发现螺旋铺层复合材料在弯曲刚度、强度方面较准各向同性铺层材料具有优势[7]。Weaver等人观察了裂纹偏转的三维形貌，阐释了生物材料螺旋铺层中的裂纹偏转机理[8]。Suksangpanya等人在2017年通过理论分析研究了螺旋铺层复合材料中裂纹的螺旋分布对于应力强度因子的影响，发现在裂纹前端局部断裂模式的改
航天器环境工程 2019年2期2019-04-25
- 阶梯式胶接连接复合材料连接效率评价*
率主要影响因素有铺层角度、挖补斜度、搭接长度和胶粘剂等。课题组前期已经进行了斜接式胶接连接复合材料的力学性能研究[14]，而本文主要以阶梯式胶接连接复合材料层合板为研究对象，重点讨论铺层角度和搭接长度对胶接后试件拉伸强度和弯曲强度的影响，对胶接试件的连接效率进行评价。1 试验1.1 试件制备试件采用SK化工(青岛)有限公司的TR50单向炭纤维预浸料制备，密度为1.77 g/cm3。层合板为16层铺设，单层厚度为0.012 5 cm。层合板采用模具热压成型的
固体火箭技术 2018年6期2019-01-18
- 玻纤增强环氧树脂复合材料拉伸性能的研究
等[1-8]。其铺层参数及在化学溶剂侵蚀后力学性能的研究尤为重要，本文通过不同的铺层角度和溶剂，比较了铺层角度、浸泡溶剂对GFRP试样力学性能的影响。1 试验部分1.1 试验材料浓度30%的H2O2溶液，天津福晨化学试剂厂；NaOH(颗粒状)，成都市科龙化工试剂厂；环氧树脂E-4675，昆山祥丰新复合材料有限公司；玻璃纤维，市售。1.2 试验设备JE2002型电子天平；JP-90H型真空泵；电热恒温鼓风干燥箱；HY-10080型微机控制电子万能试验机。1.
山东纺织科技 2018年6期2018-12-27
- 复合材料风扇叶片铺层设计方法研究
成型的制造工艺，铺层设计是实现复合材料风扇叶片精确成型的重要环节，是复合材料风扇叶片的关键技术之一[5]。铺层设计技术被国外发动机公司视为商业机密，公开发表的文献较少，仅有一些专利提及，如GE公司于1994年发表的专利[6]中给出了1种复合材料风扇叶片铺层排列顺序与铺放角度的设计，但尚不清楚其铺层设计方法和工具。国内对于复合材料风扇叶片的铺层设计尚处在摸索阶段，鲜有报道。本文基于复合材料铺层设计准则，系统建立了复合材料风扇叶片的铺层结构设计流程，并针对某自
航空发动机 2018年3期2018-06-23
- 横向载荷下复合材料层合板插层补强设计
材料参数、层合板铺层等因素的影响。复合材料结构的失效模式主要包括基体撕裂、纤维断开、基体纤维剪切失效和层间分层，通常失效模式是2种或者多种模式同时出现的，且失效过程是渐进的。随着载荷的增加，不断积累的损伤会使结构刚度产生退化，直到整个结构破坏。因此渐进失效分析主要包含应力分析、材料退化准则分析以及失效准则分析[4]。韩小平等[5–7]对含孔复合材料的缝合补强进行了实验研究和有限元数值模拟研究，揭示了孔边应变―载荷在不同参数下的变化规律，对于缝合参数的设计给
舰船科学技术 2018年5期2018-06-01
- 纤维增强复合材料铺层对新能源汽车电池上盖模态的影响
分析软件调查纤维铺层对该结构的影响，试图找出有利于提高其一阶模态的铺层方式，为同类型的结构提供设计依据。2 纤维增强复合材料复合材料指两种或两种以上性质不同的材料通过特定的工艺复合而成的新型材料，目前在汽车上使用的复合材料，主要采用纤维作为增强体，树脂作为基体。由于纤维材料的性能主要沿纤维方向分布，因此该材料复合后呈现强烈的正交各向异性。结构的性能由纤维方向的分布和铺层方式决定，理论上有无限多种铺层，实际上，为了简化设计和工艺的流程，只采用0°、45°、9
时代汽车 2018年4期2018-05-31
- 考虑层间应力的厚复合材料结构多级优化设计方法
束、屈曲约束以及铺层工艺性约束，采用遗传算法对大型复合材料机翼盒段的蒙皮厚度及铺层顺序进行了优化，使结构重量减轻了36.6%；Liu Jian等[6]基于径向基神经网络代理模型，应用遗传算法对复合材料卫星结构进行了尺寸优化；茅佳兵等[7]对机翼加筋板结构进行了优化设计，从而提高了结构的承载效率；史旭东等[8]采用遗传算法对大展弦比复合材料机翼结构进行了优化设计。上述复合材料结构优化设计的研究都是针对薄壁结构的，而针对厚复合材料结构的优化设计的研究几乎空白。
航空工程进展 2018年2期2018-05-31
- 泽州雪花铺层馍
泽州雪花铺层馍“雪花铺层馍”亦称“铺层馍馍”，是泽州高平一带传统发酵面团蒸食，这种面食由精粉、猪板油、葱花和花椒为主料配制而成。蒸熟后，趁热拍打成碎片，装盘上桌。此馍其色如白雪，层如薄纸，软绵香甜，风味独特，深为食者所喜好。相传，高平县城东北羊头山泽州（晋城）通往潞州（长治）的大道旁，住着一户姓穆的人家，开着一间小小的蒸馍铺，日子过得倒也宽裕。只是有一件事让老两口整天愁眉不展。原来他们有九个女儿，没有儿子，担心百年之后没有接香火的人。所以老两口每月初一、十
饮食科学 2017年8期2017-11-27
- 缝纫复合材料层合板力学性能研究
讨论了不同厚度、铺层比例对其力学性能的影响，验证缝纫复合材料层合板工程应用理论，为结构的工程应用奠定基础。缝纫；复合材料；工程理论；力学性能本文将通过试验验证这种工程应用理论，同时研究铺层比例、试件厚度变化对缝纫件力学性能的影响。1 理论分析1.1 刚度分析对于层合板来说，其合力和合力矩用矩阵可以表达为：式（1）中：ε0为层合板中面应变列阵；k为层合板曲率列阵。对于只受面内力作用的层合板，式（1）可以简化为：由式（3）可以得出应变—应力关系表达式：对于对称
科技与创新 2017年17期2017-09-15
- 碳纤维增强复合材料加固中心孔钢板综合优化
优化方法优化基本铺层厚度；然后，结合复合材料制造约束条件，利用Optistruct对铺层顺序进行优化，得到最佳铺层设计方案。经过多级优化设计后，钢板中心孔处应力分布更合理，最大Mises应力减小了56.6%。碳纤维增强复合材料；拉丁超立方；移动最小二乘法；自适应响应面；铺层顺序优化0 引言碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)具有比强度和比刚度高、可设计性好、防腐蚀等优点，在裂纹结构修复中已得到广泛研
中国机械工程 2017年11期2017-06-15
- 泽州雪花铺层馍
文/刘颖“雪花铺层馍”亦称“铺层馍馍”，是泽州高平一带传统发酵面团蒸食，这种面食由精粉、猪板油、葱花和花椒为主料配制而成。蒸熟后，趁热拍打成碎片，装盘上桌。此馍其色如白雪，层如薄纸，软绵香甜，风味独特，深为食者所喜好。相传，高平县城东北羊头山泽州（晋城）通往潞州（长治）的大道旁，住着一户姓穆的人家，开着一间小小的蒸馍铺，日子过得倒也宽裕。只是有一件事让老两口整天愁眉不展。原来他们有九个女儿，没有儿子，担心百年之后没有接香火的人。所以老两口每月初一、十五都要
益寿宝典 2017年34期2017-02-26
- 腹板铺层参数对风力机叶片结构性能的影响
0050)腹板铺层参数对风力机叶片结构性能的影响杨瑞1,2， 张志勇1， 刘叶垚1， 吴卓琦1， 王恭喜1(1.兰州理工大学能源与动力工程学院， 兰州730050；2.甘肃省风力机工程技术研究中心， 兰州730050)为研究腹板铺层参数对风力机叶片结构性能的影响。以某1.5 MW水平轴风力机叶片为研究对象，基于有限元分析方法，利用ANSYS软件中梁单元模拟腹板铺层，保持叶片前缘、后缘以及梁帽的铺层形式不变，通过改变腹板铺层角度、顺序和不同铺层角度的层数占
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2016年5期2016-11-21
- 基于双值参数化方法且考虑制造约束的炭纤维复合材料铺层优化
的炭纤维复合材料铺层优化刘哲1，金达锋1,范志瑞2(1.清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084；2.中北大学 机械与动力工程学院，山西 太原030051)基于梯度的优化方法对炭纤维复合材料层合板的铺层数量和顺序进行优化。优化问题中以铺层质量为目标，并以刚度和制造约束为约束。采用改进双值参数化方法对铺层的材料性能进行插值，并基于凸规划对偶算法对优化问题进行求解。为了适应凸规划对偶算法的特点，将关于铺层角度的制造约束表述为少量非线性约束。同时
新型炭材料 2016年1期2016-10-31
- 碳纤维复合材料在汽车后下部防护装置中的应用探讨
碳纤维复合材料的铺层方案对后下部防护装置性能的影响。研究表明，横梁采用90°单一角度铺层方案，纵梁采用混合角度铺层方案的组合性能最好。汽车后下部防护装置；碳纤维复合材料；有限元分析在轿车追尾货车事故中，由于两者尺寸差异很大，往往轿车会钻入货车后部。这种情况下，轿车发动机舱的吸能效果非常有限，结果就是货车后部直接撞击轿车乘员舱，导致轿车驾驶员头部受到严重伤害［1］。为了减少这种情况的发生，世界各国都出台了关于货车后下部防护装置的相关标准，我国标准GB 115
客车技术与研究 2016年3期2016-09-07
- 铺层取向角度对黄麻纤维复合材料性能的影响1)
150040)铺层取向角度对黄麻纤维复合材料性能的影响1)刘诚范豪花军吴昊(东北林业大学，哈尔滨，150040)基于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺，研究不同铺层取向角度对黄麻纤维布增强环氧树脂复合材料力学性能的影响。结果表明：单向铺层取向时，随着铺层取向角度的增加，复合材料拉伸强度呈近凹抛物线形变化，并在取向角为90°时达到最大值；弯曲强度呈近凸抛物线形变化，并在取向角为60°时达到最大值。双向铺层取向时，复合材料拉伸强度和弯曲强度均呈波浪形变化
东北林业大学学报 2016年2期2016-08-18
- 拉伸-剪切耦合层合板优化设计及其应用*
073)针对标准铺层拉伸-剪切耦合层合板耦合效应弱的缺点，提出利用优化法的自由铺层拉伸-剪切耦合层合板的设计方法。推导了只具有拉伸-剪切耦合效应的层合板应满足的条件。优化得到了7～14层的自由铺层拉伸-剪切耦合对称层合板。对比分析了自由与标准铺层拉伸-剪切耦合层合板的屈曲强度与稳定性。采用自由铺层拉伸-剪切耦合层合板设计了拉伸-扭转耦合结构。研究表明:自由铺层的拉伸-剪切耦合层合板的屈曲强度以及稳定性要显著弱于标准铺层层合板，但具有更强的耦合效应；随着层数
国防科技大学学报 2015年5期2015-06-21
- FIBERSIM软件在工字梁铺层设计上的应用
领域。但复合材料铺层结构设计较为复杂,传统的二维软件设计需要工人根据二维图手工铺贴，设计和制造效率很低，已不能满足复合材料的批量化生产。为解决上述问题,多种复合材料设计、分析软件被开发、运用于复合材料的设计和制造中,大大的方便了复合材料的分析、设计和制造过程。FiberSIM就是其中之一，它是集成于CAD系统中的一个软件工具包，可以使CAD系统成为高性能的设计和制造复合材料零件的软件工具，不仅能够进行可制造性分析，还能生成激光投影仪、自动下料机以及自动铺放
教练机 2015年2期2015-04-03
- 复合材料近零膨胀研究
36)本文研究了铺层对复合材料热膨胀性能的影响。针对3种优化典型铺层，通过理论计算、有限元分析及试验检测对比，得出复合材料的热膨胀系数及模量与复合材料铺层关系的综合设计方法。希望对复合材料的铺层设计指导。近零膨胀；复合材料铺层；模量；复合材料1 引 言材料的热膨胀是尺寸稳定性的一个重要指标，相对于金属材料热膨胀系数固定而言，纤维增强复合材料的热膨胀系数随铺层的不同而变化。在一定范围内复合材料的热膨胀系数是可设计的[1-3]。在太空环境下，飞行器承受着剧烈的
纤维复合材料 2015年1期2015-03-21
- 单钉机械连接孔边应力及失效分析
擦因数、夹紧力、铺层顺序等因素的影响。 然而，当前工程实际结构中广泛采用对称均衡层压板， 且大多被连接件为薄板。 被连接件通过紧固件主要传递的是层合板之间的面内载荷，Wang 和Matthews[5]以及Change 和Scott[6]通过研究发现，对称层合板不存在拉弯耦合效应且可略去微小的横向位移， 可以采用二维模型分析其连接问题。 Daniel[7]等的工作表明，在无预紧力的情况下， 铺层次序对强度仅有10%～20%的影响，但在一定预紧力作用下，这种影
教练机 2014年3期2014-12-02
- 碳纤维复合材料螺旋桨铺层角度研究
。复合材料螺旋桨铺层与螺旋桨水动力性能之间有紧密联系［5］，复合材料螺旋桨自动调节桨叶变形可以实现改善其水动力性能的目标。SEARLE等［6］指出，经过合理铺层可设计出多工况下均比金属螺旋桨推进效率高的复合材料螺旋桨。澳大利亚MULCAHY设计了自适应复合船用螺旋桨［7］，反映了铺设材料、铺层角度及铺层厚度之间的关系，表明可通过调整铺层角度和厚度来提高复合材料螺旋桨对流体流场的自适性。JOSE等［8］将边界元和有限元 Ansys11.0耦合分析了4.4 m
武汉理工大学学报（信息与管理工程版） 2014年2期2014-07-24
- 基于遗传算法的层合板分级铺层全局优化
分广泛.通过改变铺层形式和厚度来改变刚度、强度、屈曲和振动等性能是复合材料设计的一个优势.遗传算法作为一种高效的离散空间搜索算法，在复合材料铺层的优化设计中适用性较好，国内外学者对其进行的研究较多［1］.文献［2-5］对层合板的遗传算法本身的改进作了研究，提高了收敛率，避免了早熟现象的产生.文献［6］使用了神经网络和遗传算法分别对层合板的铺层比例和铺层顺序进行了优化，但其将两者的优化看成是两个独立的过程，并不能达到最优化的结果.另外该方法不对整体铺层数量进
北京航空航天大学学报 2013年4期2013-11-05
- 复合材料层板铺层方式对超声检测结果的影响
合材料层板中纤维铺层方式对复合材料的强度、刚度和疲劳行为等力学性能影响较大，采用不同的铺层方式可以得到不同性能的复合材料［1－4］。超声无损检测是使用超声波方法在不损坏制件的情况下对其内部质量进行评估。在复合材料的超声检测中，带有人工缺陷的对比样件必不可少，其作用一方面是用来验证检测系统的检测灵敏度，另一方面，是通过被检件的检测情况与已知内部质量对比样件的检测情况的对比分析，来判断被检件中是否存在影响使用的缺陷。因此，对比样件在超声检测过程中及检测结果的评
材料工程 2013年2期2013-09-14
- 纤维铺层对复合材料桨变形规律的影响
过基因遗传算法对铺层方向为0°，90°，±45°的复合桨进行了优化设计，相比于一般优化减少了运算量［1－2］。还对2种优化材料铺层进行了试验研究，比较不同进速下推力扭矩系数及效率，得出性能提高与螺旋桨几何参数的关系［3］。Yin L.Young等研究了自弯扭复合材料桨的优化设计，通过基因遗传算法针对来流速度和材料纤维角度进行优化［4］，并对5474桨进行了螺距与进速系数的变化规律研究［5］。台湾林俊杰利用有限元法和升力面法对桨叶对称与平衡和非平衡铺层进行了
舰船科学技术 2013年8期2013-08-26
- 基于传声损失的复合材料结构优化研究＊
比复合材料层合板铺层厚度和角度等参数对声传输的影响，指出复合材料铺层设计中需注意的问题.洪明等［5］根据Zig－Zag模型，运用有限元和边界元理论对夹层板结构的振动和声传输特性数值模拟研究.K·达内什柔等［6］建立了考虑横向剪切变形的复合材料圆柱壳的声传输分析模型.Lee［7］利用改进声传输矩阵来进行多层材料声传输损失特性预测分析.Legault等［8］以结构重量最小化为目标，开展声传输问题的理论和实验研究.Wang等［9］在考虑了剪切变形基础上，对层合板
武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2013年4期2013-08-18
- 基于共享铺层融合技术复合材料层压板铺层顺序优化设计①
。复合材料层压板铺层角度和铺层顺序对层压板弯曲、屈曲和振动等多项特性具有显著的影响，是复合材料结构设计的基础和关键技术之一［1－4］。随着结构承载能力及轻量化要求的不断提高，含丢层结构复合材料越来越广泛用于现代工程结构中，这将导致在复合材料结构铺层设计过程中极易出现刚度丢失现象。因此，如何有效地选择丢层结构铺层优化设计方案，不仅关系到结构是否具有最优的刚度和稳定性，而且对结构重量的最优化有着重要影响［5－7］。本文在共享铺层融合(Shared Layers
固体火箭技术 2012年6期2012-08-31