周宏霞
,
刘斌
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2012.04.015
结构优化设计剪裁是减轻结构质量、提高设计品质和产品竞争力的重要手段.以某无人机复合材料机翼为例,采用复合材料结构优化设计系统COMPASS进行满应力设计,给出满足结构静强度约束条件(应力、应变)的结构件总体尺寸分布；在初步设计尺寸基础上,进行以结构质量最小为目标,以复合材料铺层厚度、铺层角度为设计变量的数学规划法优化设计,最终确定满足翼尖变形、自振频率、颤振速度、操纵效率等约束条件的结构件尺寸分布.结果表明,通过复合材料结构优化设计剪裁实现了对大展弦比复合材料机翼结构的静力、动力和气动弹性综合优化设计,有效缩短研制周期,提高了结构效率.
关键词:
复合材料
,
结构优化设计剪裁
,
满应力
,
数学规划法
,
结构质量
于敬宇
,
李玉龙
,
周宏霞
,
徐绯
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.05.005
利用有限元模型分析了颗粒增强型金属基复合材料(PMMCs)Al/SiC的颗粒尺寸对复合材料在不同应变率下的动态特性的影响.采用有限元三维立方体单胞模型嵌入单个和多个球形增强颗粒,颗粒直径分别为1 6μm和7.5μm,多颗粒模型内部颗粒随机分布.基体材料假设为弹塑性,应变强化及应变率强化均符合指数规律.模拟结果表明:颗粒尺寸、颗粒体积含量及应变率对金属基复合材料的动态特性的影响是相互耦合的.颗粒体积含量一定时,颗粒尺寸越小,复合材料流动应力越高;颗粒含量越高,材料流动应力越高;应变率越高,材料流动应力越高.
关键词:
有限元
,
颗粒尺寸
,
应变率
,
金属基复合材料
李玉龙
,
周宏霞
,
徐绯
,
郭伟国
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.04.011
利用数值模拟方法研究了在冲击载荷作用下组份成分对称分布的功能梯度板的动态响应.梯度板材料为陶瓷颗粒增强的铝基复合材料(MMC).增强相体积分数随厚度服从指数定律连续分布,在对称分布条件下增强相体积分数分别在梯度板的前后表面达到最大值.结果显示,在这种功能梯度装甲板中,应力波的传播非常复杂,弹性和粘塑性波耦合在一起,反射拉伸波和卸载波的大小依赖于组份成分沿厚度的分布;等效塑性应变的幅值、动能、弹性应变能及耗散能随时间的变化规律与功能梯度材料组份成分沿厚度的变化密切相关.这些因素对强冲击载荷作用下功能梯度板的优化设计非常重要.
关键词:
功能梯度板
,
金属基复合材料
,
颗粒增强
,
冲击载荷
,
动态响应
