蓝元沛
,
孟庆春
,
李锋
,
许广兴
,
关志东
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2010.3.019
首先介绍目前工程领域提出的基于多属性决策(MADM)理论的选材方法,总结基于该理论选材方法的主要步骤.针对飞机金属结构的选材问题,提出基于多属性效用理论(MAUT)理论的选材方法.结合分析飞机结构设计不同设计准则和要求对机体结构金属材料性能提出的不同要求,提出飞机主要承力构件选材的材料性能评价指标体系和基于MAUT理论选材方法的实施要点.最后以战斗机机翼大梁选材实例说明方法的有效性.
关键词:
飞机结构设计
,
选材
,
材料性能
,
多属性决策理论
,
多属性效用理论
蓝元沛
,
关志东
,
孟庆春
复合材料学报
飞机设计人员在飞机总体方案论证阶段对主要结构件进行选材时,需要对复合材料飞机结构的技术成熟度进行评估,以确定是否选用复合材料.借鉴技术完备等级(TRL)标准,提出了一个复合材料飞机结构技术成熟度定量评价方法(TEMCAS).TEMCAS方法将复合材料飞机结构的技术成熟度分为8个等级,涵盖了复合材料结构技术从设计需求到结构应用的整个过程,通过对波音公司复合材料机身结构技术的技术成熟度评价实例证明了其有效性.在飞机总体方案论证阶段可以利用TEMCAS方法,对复合材料飞机结构技术的成熟度进行定量分析,为初步选材复合材料结构应用的决策和风险评估提供依据.
关键词:
先进复合材料
,
飞机结构
,
技术成熟度
,
技术完备等级
,
评价方法
蓝元沛
,
徐吉峰
,
杜奎
复合材料学报
为了确定剪切载荷作用下含非穿透损伤复合材料挖补修理层合板的破坏模式和抗剪切能力,进行了复合材料挖补修理层合板的剪切试验,并与未损伤复合材料层合板进行对比.试验结果表明,复合材料挖补修理后的层合板具有较高的强度恢复率,且不影响层合板的后屈曲承载能力.同时,建立了剪切载荷作用下复合材料挖补修理层合板的有限元分析(FEA)模型,复合材料母板和补片采用了三维Hashin准则来判定材料失效,母板层与层之间采用零厚度界面单元以有效模拟剪切载荷作用下复合材料母板上、下子板之间的分层.该模型得到的破坏模式与试验结果基本相符.由于挖补修理的设计与工艺复杂性,理论模拟的破坏载荷与试验结果虽不能完全吻合,但其最大15％左右的差异能够满足修理设计的需要.以上结果说明,该模型对剪切载荷作用下复合材料挖补修理层合板的破坏模式和破坏载荷能够进行工程适用的预测.
关键词:
复合材料层合板
,
挖补修理
,
剪切载荷
,
有限元分析
,
失效模式
