Guangquan Yue Boming Zhang Fuhong Dai Shanyi Du
材料科学技术（英）
Stiffened thermosetting composite panels were fabricated with co-curing processing. In the co-curing processing, the temperature distribution in the composite panels was nonuniform. An investigation into the three-dimensional cure simulation of T-shape stiffened thermosetting composite panels was presented. Flexible tools and locating tools were considered in the cure simulation. Temperature distribution in the composites was predicted as a function of the autoclave temperature history. A nonlinear transient heat transfer finite element model was developed to simulate the curing process of stiffened thermosetting composite panels. And a simulation example was presented to demonstrate the use of the present finite element procedure for analyzing composite curing process. The glass/polyester structure was investigated to provide insight into
the nonuniform cure process and the effect of flexible tools and locating tools on temperature distribution. Temperature gradient in the intersection between the skin and the flange was shown to be strongly dependent on the structure of the flexible tools and the thickness of the skin.
关键词:
Thermosetting composite
,
加筋壁板
,
共固化
,
数值模拟
卞栋梁
,
李曙林
,
常飞
,
石晓朋
机械工程材料
通过落锤冲击试验分别在复合材料加筋壁板的蒙皮中央、长桁平筋边缘和长桁轴线处冲击出深约1 mm的凹坑,然后对其进行轴压试验,研究了损伤位置对加筋壁板轴压承载能力的影响,并与未损伤试样进行了对比.结果表明:损伤位置对复合材料加筋壁板轴压承载能力有很大影响,损伤位于蒙皮中央、长桁平筋边缘、长桁轴线处加筋壁板的屈曲载荷分别为未损伤加筋壁板的83.1％,90.7％,96.1％,破坏载荷分别为未损伤加筋壁板的90.2％,84.8％,79.7％;蒙皮对加筋壁板的整体稳定性起主要作用,筋条对加筋壁板的最终承载能力起主要作用.
关键词:
损伤位置
,
复合材料
,
加筋壁板
,
承载能力
马佳
,
刘峰
,
张春
,
张成雷
,
唐庆如
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.05.006
运用基于工艺的“laminate modeler”模块创建了复合材料铺层和加筋层合板的三维有限元模型.介绍了一种体单元与壳单元节点融合的方法.以不同的相对节点间距对加筋层合板模型进行了有限元网格划分,采用结构最大Von Mises应力作为标准进行了收敛性分析,得到了一个可适用于其他类似加筋板模型网格创建的合理相对节点间距值1/72.应力计算表明,集中载荷作用下复合材料加筋壁板的初始损伤发生于第八铺层材料主方向的2方向,损伤模式为基体拉伸开裂.发生初始损伤时加筋板结构的极限载荷为75 N.应力集中区较小,且主要分布于载荷作用点附近.集中载荷作用下加筋板的承载效率较低.
关键词:
复合材料
,
加筋壁板
,
有限元
,
建模
,
强度分析
林智育
,
许希武
材料科学与工程学报
根据近年来复合材料层合板和加筋壁板的冲击损伤特性及损伤容限方面的研究文献,从试验研究和理论分析两方面综述了其研究进展.将含冲击损伤复合材料层板压缩强度分析方法分为五类:宏观唯象法、子层屈曲法、开口等效法、软化夹杂法、累积损伤法,并分析了各类方法的特点和存在的问题.最后对有待进一步研究的问题作了展望.
关键词:
复合材料
,
加筋壁板
,
冲击损伤
,
损伤容限
尚柏林
,
张亚豪
,
谢紫龙
,
常飞
,
田虎森
材料科学与工程学报
对两种不同铺层参数的复合材料加筋壁板结构进行了冲击损伤预制及剪切承载能力试验.讨论了冲击强度、铺层参数对加筋壁板剪切承载能力的影响.结果表明,随着冲击强度的增大,加筋壁板剪切承载能力逐渐减小,不同铺层参数的试样T2和P1在相同能量的冲击下,损伤面积虽然大致相同,试件P1比T2的破坏载荷高出19.1％.
关键词:
铺层参数
,
复合材料
,
加筋壁板
,
剪切
罗刚堂
,
李敏
,
顾轶卓
,
张冬梅
,
马绪强
,
张佐光
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.05.011
本文选取T型加筋壁板作为典型结构件,研究了热压罐共胶接工艺中成型模具的设计和模具对成型质量的影响.首先针对T型筋条的结构和成型特点,设计了两种模具方案,研究了硬模(金属模具)/硬模、硬模/软模(橡胶模具)两种模具配合方式对筋条成型质量的影响,并进一步研究了筋条、蒙皮的固化顺序对T型加筋壁板共胶接质量的影响.结果表明,T型筋条成型中拐角区的传压及受压均匀性是模具设计中考虑的要点；与硬模/硬模配合方式相比,硬模/软模配合方式可以提高筋条拐角区的受压和密实均匀性,不容易出现因受压不均而在拐角区和填充区产生的纤维褶皱及孔隙缺陷,但是筋条尺寸精度低于硬模/硬模的情况；采用有限元法模拟分析了硬模、软模内部压力分布,发现模拟结果与实验结果基本一致；已固化筋条与未固化蒙皮胶接时,胶接区蒙皮的厚度均匀性不易保证,采用未固化筋条与已固化蒙皮共胶接的方式更容易保证胶接区的质量.本文研究结果对壁板类结构整体化工艺成型质量的控制具有指导意义.
关键词:
碳纤维复合材料
,
加筋壁板
,
整体成型工艺
,
共胶接工艺
,
模具
,
预浸料
穆朋刚
,
万小朋
,
赵美英
玻璃钢/复合材料
对于复合材料加筋壁板稳定性优化问题,由于涉及多个设计变量:筋条数目、筋条间距、筋条高度、筋条的铺层参数、面板的铺层参数等,本文采用具有多参数级联编码方式的遗传算法时基于稳定性设计要求的加筋壁板进行了优化.对复合材料T型加筋壁板结构重量优化的算例,验证了本文所用方法的有效性.
关键词:
复合材料
,
加筋壁板
,
遗传算法
,
优化设计
常飞
,
尹俊杰
,
李曙林
,
张勇
,
谢紫龙
机械工程材料
针对先进飞机上大量采用的复合材料加筋壁板结构,采用MTS多通道液压伺服系统对含冲击损伤的加筋壁板进行了剪切试验,研究了在相同位置的目视可测损伤下,损伤面积对复合材料加筋壁板剪切承载能力的影响.结果表明:当复合材料加筋壁板蒙皮中央受到冲击损伤时,其承载能力大幅下降；损伤面积每增大15％,加筋壁板的剪切承载能力降低11％.
关键词:
损伤面积
,
复合材料
,
加筋壁板
,
剪切
,
承载能力
董永朋
,
王佩艳
,
刘洋
,
王富生
,
岳珠峰
材料科学与工程学报
通过刚度矩阵转换,将层合板材料等效为3D各向异性材料,并采用Beam单元模拟加筋桁条.在满足加筋壁板应变约束条件下,将加筋桁条的尺寸作为设计变量,加筋壁板的重量和屈曲因子作为目标函数,对Beam单元和Shell单元模拟加筋桁条的有限元模型进行优化设计.结果表明:Beam单元有限元模型能够达到Shell单元模型的精度,一阶屈曲模态图和优化结果基本相同;Beam单元可以代替Shell单元模拟加筋桁条,节约优化时间,提高优化效率.
关键词:
刚度矩阵
,
加筋壁板
,
屈曲因子
,
优化设计
何吕龙
,
尚柏林
,
常飞
,
张亚豪
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201509011
通过对飞机上大量使用的复合材料加筋壁板进行剪切试验,得到了不同筋条间距和腹板高度下加筋壁板的屈曲载荷和破坏载荷,分析了筋条间距和腹板高度对加筋壁板剪切承载能力的影响.结果表明:随着筋条间距增大,加筋壁板由局部屈曲变为整体屈曲,屈曲载荷和破坏载荷均逐渐减小;随着腹板高度增大,加筋壁板的屈曲载荷和破坏载荷均增大,当腹板高度达到35 mm时则基本不再变化,分别保持在425 kN和775 kN左右.
关键词:
复合材料
,
加筋壁板
,
剪切载荷
,
屈曲载荷
,
破坏载荷
