检索结果-内蒙古大学图书馆

高科技纤维与应用 2025年第1期50卷 40-51页

作者：熊美蓉陈琳季少华中国商飞上海飞机制造有限公司复合材料中心上海200123 中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211

复合材料性能许用值和设计值是飞机结构研制的基础,是适航审定过程中关注的重点问题。然而面对实际应用中常见的多变量组合条件下的结构型数据,传统统计方法往往难以应付。考虑飞机复合材料结构的多样性,全面实施试验以覆盖所有设计特... 详细信息

复合材料性能许用值和设计值是飞机结构研制的基础,是适航审定过程中关注的重点问题。然而面对实际应用中常见的多变量组合条件下的结构型数据,传统统计方法往往难以应付。考虑飞机复合材料结构的多样性,全面实施试验以覆盖所有设计特征是不现实的,通常选取代表性特征进行试验,并通过数据分析来推导出设计值。在本研究中采用回归分析方法对复合材料层间剪切强度进行了深入研究,并确定其许用值。通过对案例的详细计算和分析,验证了回归分析在处理复合材料结构数据方面的有效性和可靠性,为飞机复合材料许用值处理提供了解决方案。此外,层间剪切强度与铺层比例之间的线性关系也为复材结构铺层设计提供了数据支持。基于回归分析的复合材料结构许用值确定方法有助于缩短研制周期与降低成本,具有显著的工程应用价值。

关键词：纤维增强复合材料

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陶瓷颗粒增强铝合金材料疲劳性能研究

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航空制造技术 2025年第7期68卷 56-63页

作者：陈程刘天奇陈晨忻郭瑾葛爽李晨中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211

陶瓷颗粒增强铝合金具有高刚度、高强度、高疲劳性能等优点,是国内外航空领域应用潜力较大的结构材料。本文以质量分数5%的TiB_(2)颗粒增强2024铝合金材料为研究对象,开展了材料疲劳性能试验研究,对比了不同材料批次、材料方向、板厚与... 详细信息

陶瓷颗粒增强铝合金具有高刚度、高强度、高疲劳性能等优点,是国内外航空领域应用潜力较大的结构材料。本文以质量分数5%的TiB_(2)颗粒增强2024铝合金材料为研究对象,开展了材料疲劳性能试验研究,对比了不同材料批次、材料方向、板厚与应力集中系数等变量对材料疲劳性能的影响规律。结果显示,应力集中系数为1.0时,材料批次、材料取向和板材厚度对其疲劳性能的影响较小,疲劳性能一致性较好,相比基体材料(2024-T3),疲劳性能提升30%以上;应力集中系数K_(t)为3.1时,板厚变化对条件疲劳极限影响显著。本文为陶瓷颗粒增强铝合金在航空应用领域提供研究基础。

关键词：疲劳性能颗粒增强铝合金应力集中系数疲劳试验 S-N曲线

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平纹增强热塑性PPS复合材料耐介质老化行为研究

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东华大学学报(自然科学版) 2025年第1期51卷 140-146页

作者：王前文张发陆振乾周红涛盐城工业职业技术学院纺织服装学院江苏盐城江苏省生物质功能纺织纤维开发与应用工程研究中心江苏盐城中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京盐城工学院纺织服装学院江苏盐城

为研究平纹增强热塑性复合材料耐流体介质的老化行为,采用热模压工艺制备玻璃纤维和碳纤维平纹织物增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,不同角度铺贴后热模压工艺进行成型。选取水、液压油、磷酸酯液压油/水混合液、燃油、丁酮5种液体,将复合材... 详细信息

为研究平纹增强热塑性复合材料耐流体介质的老化行为,采用热模压工艺制备玻璃纤维和碳纤维平纹织物增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,不同角度铺贴后热模压工艺进行成型。选取水、液压油、磷酸酯液压油/水混合液、燃油、丁酮5种液体,将复合材料分别在高温或常温下浸泡至饱和状态。结合大气环境构建交通运输领域常见的9种老化使用环境,以ASTM短梁剪切标准和面内剪切标准为依据,开展复合材料层间和面内剪切试验,评估其老化后性能衰退情况。结果显示,高温高湿环境对PPS复合材料层间和面内剪切性能均有明显的衰减作用,玻纤复材性能下降超50%,碳纤复材性能下降30%。液体介质浸透后,水对复合材料的强度影响最大,液压油、燃油和丁酮影响均较小,常温测试层间和面内剪切性能下降约10%。最后,老化机理分析可为热塑性复材应用场景开发提供数据参考。

关键词：平纹织物热塑性聚苯硫醚(PPS)复合材料耐介质老化力学性能

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复合材料支撑机翼撑杆位置与结构综合优化设计

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工程力学 2019年第9期36卷 213-220页

作者：肖志鹏仇翯辰周磊中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室

针对复合材料支撑机翼,发展了一种撑杆位置和结构综合优化设计的方法。在两种严重设计载荷状态下,考虑气动弹性效应和复合材料铺层结构的不确定性,以结构质量最小化为目标,以翼尖垂直变形、翼尖扭角、撑杆屈曲稳定性、颤振速度和强度要... 详细信息

针对复合材料支撑机翼,发展了一种撑杆位置和结构综合优化设计的方法。在两种严重设计载荷状态下,考虑气动弹性效应和复合材料铺层结构的不确定性,以结构质量最小化为目标,以翼尖垂直变形、翼尖扭角、撑杆屈曲稳定性、颤振速度和强度要求为约束,在一个优化过程中实现了撑杆位置和结构参数的同步优化设计和鲁棒优化设计。结果表明,翼尖垂直变形和颤振速度要求对于撑杆位置影响明显,最优的撑杆展向位置都靠近翼根一侧,同时撑杆的总体稳定性成为同步优化设计的关键约束。鲁棒优化设计得到的撑杆位置和结构参数的最优组合对铺层结构的不确定性摄动具有良好的抗干扰性,鲁棒优化得到的最优撑杆位置会随着设计变量摄动范围而变化,翼尖垂直变形成为鲁棒优化设计的关键约束。

关键词：支撑机翼复合材料综合优化鲁棒气动弹性撑杆位置颤振

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考虑壁板刚度匹配的大型飞机复合材料机翼气动弹性优化设计

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北京航空航天大学学报 2018年第8期44卷 1629-1635页

作者：肖志鹏钱文敏周磊中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211

针对大型飞机复合材料机翼,发展了一种考虑壁板刚度匹配的气动弹性优化设计方法。基于敏度算法,以结构质量最小化为目标,以壁板刚度匹配、颤振速度、翼尖变形、设计许用值、工艺性等为约束,在严重载荷状态下设计复合材料机翼结构,研究... 详细信息

针对大型飞机复合材料机翼,发展了一种考虑壁板刚度匹配的气动弹性优化设计方法。基于敏度算法,以结构质量最小化为目标,以壁板刚度匹配、颤振速度、翼尖变形、设计许用值、工艺性等为约束,在严重载荷状态下设计复合材料机翼结构,研究不同壁板刚度匹配要求对于优化设计结果的影响,并与传统优化设计结果进行比较。结果表明:考虑壁板刚度匹配需要付出一定的结构质量,但对局部稳定性设计、损伤容限设计和大型复合材料壁板制造有利;壁板刚度匹配设计范围对于优化设计结果影响显著,需要根据设计和制造要求合理确定;压缩设计许用值是影响复合材料机翼气动弹性优化设计的关键约束。

关键词：复合材料机翼壁板刚度匹配气动弹性颤振结构优化

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自动铺丝最小间隙路径规划与复合材料锥壳结构制造

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航空学报 2019年第2期40卷 188-196页

作者：段沐枫秦田亮沈裕峰徐吉峰中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211

自动铺丝技术(AFP)是提高复合材料构件制造效率和降低其制造成本的关键技术和重要手段。铺放轨迹的设计是控制自动铺丝工艺质量的关键。对于复杂的结构形式,合理的铺丝路径对保证可制造性及铺贴质量至关重要。本文针对简化后的后机身锥... 详细信息

自动铺丝技术(AFP)是提高复合材料构件制造效率和降低其制造成本的关键技术和重要手段。铺放轨迹的设计是控制自动铺丝工艺质量的关键。对于复杂的结构形式,合理的铺丝路径对保证可制造性及铺贴质量至关重要。本文针对简化后的后机身锥壳特征结构,研究了基于固定角法、测地线法和变角度法的自动铺丝轨迹算法设计,解决了铺放复杂曲面满覆盖问题;总结对比获得了不同铺丝轨迹方法的特点和适用范围。以保证工艺性并满足结构设计铺层方向为原则,选用了带宽为6.35mm的自动铺丝预浸料完成工艺验证件制造,并通过有限元分析评估了自动铺丝轨迹算法的合理性。结果表明:该结构宜采用测地线法铺放0°方向铺层以减少褶皱;采用固定角法铺放90°方向铺层能够保证连续铺放;采用结合预浸窄带侧弯试验结果的变角度轨迹规划方法铺放此锥类构件±45°方向铺层能够保持最小间隙。铺丝间隙使锥壳结构单层等效模量下降约30%,整体强度下降约10%。因而在结构优化设计时需考虑自动铺丝工艺对安全裕度影响的因素。

关键词：复合材料自动铺丝轨迹规划间隙有限元分析

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一种含目视几乎不可见损伤(BVID)复合材料层压板面内失效准则的双轴加载验证

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复合材料学报 2022年第2期39卷 845-853页

作者：邱雪琼陈琳李永行中国商飞上海飞机制造有限公司复合材料中心上海200123 中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211

在复合材料飞机结构设计中,由于应力的铺层相关性,工程上通常采用应变进行结构强度预测。另外,复合材料飞机需考虑损伤容限设计,必须对含损伤,尤其是目视几乎不可见损伤(Barely visible impact damages,BVID)结构的适航符合性进行评估... 详细信息

在复合材料飞机结构设计中,由于应力的铺层相关性,工程上通常采用应变进行结构强度预测。另外,复合材料飞机需考虑损伤容限设计,必须对含损伤,尤其是目视几乎不可见损伤(Barely visible impact damages,BVID)结构的适航符合性进行评估。因此,民用飞机结构设计上更需要基于应变的并考虑含损伤的复合材料失效准则来预测结构强度。本文介绍了一种复合应变失效判据,为验证该失效判据的保守性,设计了面内双轴加载试验,对含BVID损伤的准各向同性铺层T800级碳纤增强环氧树脂基复合材料层压板进行了各种工况的面内失效测试。通过设计双轴加载载荷比,实现了不同的拉伸、压缩、剪切复合加载工况。理论分析与试验结果对比显示,理论方法的失效载荷约为试验失效载荷的80%。此方法的保守性和准确度既满足了结构安全性需求又不会引入不必要的结构质量,适合于实际工程应用。

关键词：复合材料层压板面内失效双轴加载目视几乎不可见损伤(BVID) 有限元分析(FEA)

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织物增强相对复合材料冲击压缩性质的影响

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复合材料学报 2019年第1期36卷 122-132页

作者：张发胡震东万玉敏贾西文王专利中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

分别采用材料试验机(MTS)和分离式霍普金斯压杆(SPHB)测试系统研究二维平纹层压复合材料(2DWCs)、三维正交复合材料(3DOWCs)和三维编织复合材料(3DBCs)在准静态和高应变率压缩载荷下的力学响应和破坏形态。通过应力-应变曲线研究三种织... 详细信息

分别采用材料试验机(MTS)和分离式霍普金斯压杆(SPHB)测试系统研究二维平纹层压复合材料(2DWCs)、三维正交复合材料(3DOWCs)和三维编织复合材料(3DBCs)在准静态和高应变率压缩载荷下的力学响应和破坏形态。通过应力-应变曲线研究三种织物结构增强树脂基复合材料的应变率效应、应变率敏感性和能量吸收性质。通过破坏形态研究三种织物增强树脂基复合材料的破坏机制。结果显示:三种复合材料都具有明显的应变率效应。面外压缩时,2DWCs的压缩刚度、强度及应变率敏感性都最高,而3DBCs最弱;但当应变率大于1 500s-1后,3DBCs能量吸收能力最强,2DWCs能量吸收能力最弱;2DWCs增强相和3DOWCs增强相以剪切断裂形式为主,3DBCs增强相以"坍塌"压扁形式为主。面内压缩时,2DWCs的面内压缩刚度最大而面内能量吸收能力最弱,3DOWCs的面内压缩强度最高,3DBCs的断裂应变最大、面内能量吸收能力及应变率敏感性最高,2DWCs增强相以分层破坏为主,3DOWCs和3DBCs以端面膨胀破坏为主。

关键词：织物复合材料冲击压缩影响机制

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连续纤维增强热塑性复合材料增材制造现状及应用前瞻

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航空制造技术 2024年第20期67卷 148-161页

作者：葛增如刘建光彭俊阳张嘉振中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211

连续纤维增强聚合物复合材料(CFRPCs)具有重量轻、比强度高、模量高等优点,已广泛应用于航空航天领域。但是CFRPs的制造成本一直居高不下,增材制造技术的出现为复杂复合材料结构的设计和高性能、低成本制造开辟了新的方向。综述了CFRPC... 详细信息

连续纤维增强聚合物复合材料(CFRPCs)具有重量轻、比强度高、模量高等优点,已广泛应用于航空航天领域。但是CFRPs的制造成本一直居高不下,增材制造技术的出现为复杂复合材料结构的设计和高性能、低成本制造开辟了新的方向。综述了CFRPCs的增材制造技术带来的设计变革、材料体系、工艺进展,并剖析了挤出成型增材制造CFRPCs的性能缺陷,通过相关文献进一步分析了挤出成型增材制造工艺、组织和性能三者之间的影响关系,对提高增材制造CFRPCs的性能提供了参考方向。此外,还对增材制造CFRPCs的典型应用和未来前景进行了总结,增材制造技术将为推动复合材料在航空航天领域的应用持续发挥重要作用。

关键词：增材制造(AM) 材料挤出连续纤维增强聚合物复合材料(CFRPCs) 工艺–组织–性能航空航天

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复合材料在大飞机主承力结构上的应用与发展趋势

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航空制造技术 2021年第11期64卷 24-30页

作者：马志阳高丽敏徐吉峰中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211

大飞机的主承力结构件采用复合材料制造已成趋势,介绍了波音公司、空客公司和中国商飞等民机主制造商在飞机主承力结构上应用复合材料的情况。目前,复合材料主承力结构件具有大型化和整体化的特点,已从预浸料手工铺贴和自动铺带转向纤... 详细信息

大飞机的主承力结构件采用复合材料制造已成趋势,介绍了波音公司、空客公司和中国商飞等民机主制造商在飞机主承力结构上应用复合材料的情况。目前,复合材料主承力结构件具有大型化和整体化的特点,已从预浸料手工铺贴和自动铺带转向纤维自动铺放技术。以复合材料液体成型技术为代表的非热压罐工艺以低设备投入、低能耗、低制造成本、易于复杂型面成型和整体化成型的优势逐渐得到了重视。

关键词：复合材料大飞机主承力结构制造技术主制造商

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