史耀耀
,
俞涛
,
何晓东
,
康超
,
张晓扬
,
张军
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhdxb.20150609.003
基于复合材料缠绕成型工艺过程研究,分别对成型过程中紧密接触与自粘接过程进行理论分析,提出影响复合材料缠绕制品质量的关键工艺参数:缠绕温度、缠绕压力和缠绕张力;以层间剪切强度(ILSS)为优化目标,根据响应面法Box-Behnken Design(BBD)原理设计实验,建立工艺参数耦合对剪切强度的回归模型,通过对残差、方差(ANVOA)、预测值与实际值对比等检验分析,验证回归模型的可靠性及有效性,进而获得缠绕成型最优工艺参数.结果表明:在最优工艺参数作用下,层间剪切强度达到22.9 MPa,缠绕制品结合强度最高.
关键词:
复合材料
,
缠绕成型
,
工艺参数
,
响应面法
,
参数优化
张宏基
,
史耀耀
,
唐虹
,
陈刘定
,
赵盼
,
康超
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151106.001
依据纤维丝束带复合材料的相关几何结构参数值和所确定的纤维丝束带特征体积单元(RVE)模型几何结构尺寸，以有限元软件 MSC.Patran/Nastran为平台建立纤维丝束带复合材料 RVE 有限元模型并在模型中置入相应的制备缺陷。各类制备缺陷的置入均采用删除网格单元的方法，置入裂纹型制备缺陷时偏移裂纹两侧单元相对面以获得当前裂纹宽度，置入孔洞型制备缺陷时尽量模拟其真实形貌。根据复合材料力学关于材料各性能参数的定义和细观力学基本理论推导了有限元计算细观力学(FECM)方法预测复合材料有效弹性性能和有效热膨胀性能的过程。根据 FECM方法预测了不含制备缺陷、含单一制备缺陷和含各类制备缺陷时的弹性常数和有效热膨胀系数。结果表明：各类制备缺陷的存在均会使弹性模量和剪切模量减小，泊松比和热膨胀系数可能增大也可能减小。通过与实验测试结果对比分析可知，数值预测结果普遍比实验测试结果偏大，但总体效果较为理想，最大相对误差为6.04%。
关键词:
有效性能预测
,
有限元计算细观力学方法
,
复合材料
,
均匀化理论
,
制备缺陷
辛红敏
,
史耀耀
稀有金属材料与工程
设计盘铣开槽实验以测量盘铣切削钛合金时的切削力和切削温度,以切削力和切削温度实验为基础,分析不同切削条件下的表面粗糙度、表面形貌、残余应力、显微组织和显微硬度.结果表明:铣削表面中心处的粗糙度值小于边缘处,粗糙度值随着主轴转速的增加而减小,随着切削深度和进给速度的增加而增大.铣削表面和次表面均出现残余压应力,随着深度的增加,残余压应力逐渐减小为零.在切削力的作用下,晶粒沿进给方向发生明显的拉伸变形,α相从初始等轴态拉伸为长片状.随着切削温度的升高,塑性变形区的金相组织发生改变,当切削温度达到β相转变温度时,金相组织从初始等轴态转变为全片层组织.热力耦合作用使得已加工表面和次表面硬度值升高.
关键词:
钛合金
,
盘铣
,
粗糙度
,
表面形貌
,
显微硬度
,
微观组织
阎龙
,
史耀耀
,
何晓东
材料科学与工艺
为实现复合材料带缠绕大拉伸比的工艺要求,提出了非连续带材缠绕.在分析成型工艺过程和可能存在技术难点的基础上,对影响缠绕制品质量的张力、布带拉伸比、布带自动续接及自动纠偏等因素的控制方法及相互作用机理进行了研究.根据缠绕工艺要求,设计出机械装置和控制方案.为验证方案的合理性,在非连续带材缠绕机上做了工艺试验,并对缠绕样件的性能指标进行了对比分析.经应用验证,变张力控制使布带缠绕、布带续接过程具有不同张力,保证整个缠绕过程的恒拉伸比,同时不会使布带在搭接处重新断开,实现了非连续带材的自动化缠绕.
关键词:
拉伸比
,
物理参数控制
,
时序逻辑控制
,
续接与纠偏
