检索结果-内蒙古大学图书馆

失效分析与预防 2019年第2期14卷 79-83页

作者：张星明蓝元沛徐吉峰民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室中国商飞北京民用飞机技术研究中心北京102211

复合材料修理结构有限元建模过程复杂繁琐,基于ABAQUS软件开发的参数化建模与分析工具为提高复合材料加筋壁板机械连接修理设计与分析的效率和准确性提供了有效的手段。该建模与分析工具主要由参数输入界面、快速建模模块和后处理模块... 详细信息

复合材料修理结构有限元建模过程复杂繁琐,基于ABAQUS软件开发的参数化建模与分析工具为提高复合材料加筋壁板机械连接修理设计与分析的效率和准确性提供了有效的手段。该建模与分析工具主要由参数输入界面、快速建模模块和后处理模块等部分组成,可用于快速建立复合材料加筋壁板机械连接修理结构有限元模型并分析其强度,完成对不同修理参数的快速变更与优化。该修理分析工具所得到的极限载荷与相应的试验结果之间的对比分析,验证了其工程应用的可靠性和适用性。

关键词：复合材料加筋壁板机械连接修理参数化建模三维有限元模型

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飞机复合材料的先进无损检测技术

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广东化工 2017年第21期44卷 119-119,122页

作者：胡婷萍民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室中国商飞北京民用飞机技术研究中心北京102211

先进复合材料具有比强度和比刚度高、可设计性强等优点,正逐渐成为新一代民用飞机的主要结构材料。但在制造过程和服役过程中复材结构不可避免地会形成缺陷,无损检测作为产品缺陷检测和质量评价的重要手段,为构件的安全使用提供了保障... 详细信息

先进复合材料具有比强度和比刚度高、可设计性强等优点,正逐渐成为新一代民用飞机的主要结构材料。但在制造过程和服役过程中复材结构不可避免地会形成缺陷,无损检测作为产品缺陷检测和质量评价的重要手段,为构件的安全使用提供了保障。本文阐述了检测复合材料损伤的各种先进无损检测技术,并对其应用在民用飞机复合材料构件损伤检测的优势和局限性进行分析和探讨,指出原位化、自动化和智能化是无损检测技术未来的发展方向。

关键词：复合材料无损检测

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一种新型泡沫填充T型加筋壁板液体成型共固化工艺研究

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航空制造技术 2018年第4期61卷 74-77页

作者：刘亚男原崇新赵新福李永行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

选取典型复合材料T型加筋壁板结构件,针对其真空辅助液体成型工艺共固化T型加筋壁板铺贴过程中加筋区填充困难、工艺复杂、不可重复等问题,提出了一种针对阴模成型的新型泡沫填充T型加筋壁板共固化成型工艺方法,采用泡沫加筋芯与纤维铺... 详细信息

选取典型复合材料T型加筋壁板结构件,针对其真空辅助液体成型工艺共固化T型加筋壁板铺贴过程中加筋区填充困难、工艺复杂、不可重复等问题,提出了一种针对阴模成型的新型泡沫填充T型加筋壁板共固化成型工艺方法,采用泡沫加筋芯与纤维铺覆导向板,实现了加筋区尺寸精确控制,解决了阴模加筋区填充困难,表面成型质量差的问题,并在注胶过程中引入钢制均压板,采用单面模具得到双面光滑的T型加筋壁板结构件,研制出的加筋壁板成型质量良好,研究结果对壁板类结构低成本整体成型技术在民机上的应用与发展具有重要参考价值。

关键词：复合材料加筋壁板液体成型整体化成型共固化

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基于随机摄动方法的广义随机复特征值问题研究

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高科技纤维与应用 2020年第4期45卷 49-60页

作者：仇翯辰樊维超中国商飞复合材料中心典型结构部上海201324 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

将结构振动特征值和特征向量的一阶摄动展式与概率理论相结合,结构随机特征值的方差就可以由刚度矩阵的摄动项、质量矩阵的摄动项和原始特征向量直接推导出来。上述方法在对实模态结构随机特征值变化范围的计算中,不涉及结构参数的相关... 详细信息

将结构振动特征值和特征向量的一阶摄动展式与概率理论相结合,结构随机特征值的方差就可以由刚度矩阵的摄动项、质量矩阵的摄动项和原始特征向量直接推导出来。上述方法在对实模态结构随机特征值变化范围的计算中,不涉及结构参数的相关系数矩阵,在工程实际中是易于实现的。具体操作上,只需要知道随机结构参数本身的方差(或标准差),而不是结构参数之间的相关系数矩阵,这使得计算随机结构特征值的统计学性质变得更为便利。实模态结构随机摄动方法被进一步改进并推广到复模态特征值领域。将改进的复模态结构随机摄动方法与概率理论相结合,推导出了随机复特征值方差关于随机结构参数的显式表达式。根据本文提出的方法,随机复特征值的方差能够由随机结构参数的统计量直接求出,那么相应的复模态结构的动力学重分析和不确定性分析也能够很方便地完成。通过两个数值算例表明了所提方法的计算效率和计算精度,所提方法对随机摄动方法在工程中复特征值问题的应用起到了推动作用。

关键词：随机摄动方法复特征值问题复模态方差分析混沌多项式展开

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考虑破损安全的民机复合材料典型连接区结构优化设计方法研究

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高科技纤维与应用 2020年第3期45卷 48-55页

针对民用飞机复合材料典型连接区结构,根据适航条款的有关要求,对于失效后能够引起灾难性事故的结构必须依据适航要求开展损伤容限分析评估,其中破损安全性能分析是损伤容限分析评估的重要组成部分。典型复材重要连接区,需定义为破损安... 详细信息

针对民用飞机复合材料典型连接区结构,根据适航条款的有关要求,对于失效后能够引起灾难性事故的结构必须依据适航要求开展损伤容限分析评估,其中破损安全性能分析是损伤容限分析评估的重要组成部分。典型复材重要连接区,需定义为破损安全-多传力路径结构,对于破损安全设计要求,考虑一个结构单元由于任何原因失效,其剩余结构必须能够在一定时间段内承受限制载荷直到损伤/破坏在规定的维修计划(间隔)中被发现。对于多传力路径要求,在一条传力路径失效后,载荷能够通过剩余传力路径进行重新分配。本文首先在优化初始构型的基础上,详细定义了民用飞机复材典型连接区域的破损安全失效模式和分析场景。围绕初始优化构型,基于破损安全分析范畴定义,建立了破损安全强度分析方法,并开展了相关破损安全强度计算,识别出初始优化构型安全裕度薄弱的位置并进行补强。所提方法有助于暴露初始强度设计的薄弱位置,并有效提高复材典型连接区结构的破损安全性能。

关键词：复合材料典型结构混杂连接破损安全多传力路径结构优化设计

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碳纳米管薄膜增韧层的性能参数对复合材料Ⅰ型分层破坏的影响研究

碳纳米管薄膜增韧层的性能参数对复合材料Ⅰ型分层破坏的影响研究

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中国力学大会-2021+1

作者：宋彦辉贾银磊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重点实验室

碳纤维增强复合材料(CFRP)因其具有高比强度、高刚度以及耐疲劳等优异的性能被广泛应用在航空、汽车、体育等众多领域,但是,其层间强度较低,使得复合材料层合板较易发生分层破坏,从而限制了复合材料的进一步应用。本文采用一种具有轻质... 详细信息

碳纤维增强复合材料(CFRP)因其具有高比强度、高刚度以及耐疲劳等优异的性能被广泛应用在航空、汽车、体育等众多领域,但是,其层间强度较低,使得复合材料层合板较易发生分层破坏,从而限制了复合材料的进一步应用。本文采用一种具有轻质高韧性、良好加工性能且可规模化生产的碳纳米管(CNT)薄膜作为增韧层插入到层合板之间,用以提高层合板的层间性能。引入一种反映CNT膜增韧层力学特性的内聚力模型,对复合材料分层损伤产生和扩展进行预测描述,建立三维有限元模型对双悬臂梁(DCB)Ⅰ型分层行为进行模拟分析,通过试验结果与模拟结果的比较,证明了二者具有较好的一致性,同时研究了CNT薄膜的性能参数(拉伸强度、模量、断裂韧性、厚度)对CFRP力学性能的影响。研究结果表明,随着CNT薄膜厚度的增加,分层扩展阻力先增大后减小,当厚度为20 pm时,其峰值载荷最大,抗分层性能最优。此外,分层扩展阻力随着CNT膜断裂韧性和模量的增大而增大,当断裂韧性高于0.9 N/mm时,增韧效果较明显,而且结果还表明CNT薄膜的拉伸强度同样对分层损伤起始有着重要的影响。

关键词： CNT 位移曲线分层损伤复合材料拉伸强度双悬臂梁碳纳米管薄膜

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典型复合材料机身结构的自动铺丝路径规划研究

典型复合材料机身结构的自动铺丝路径规划研究

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第三届中国国际复合材料科技大会

作者：段沐枫徐吉峰民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室中国商飞北京民用飞机技术研究中心

自动铺丝技术是降低复合材料构件制造成本,提高飞机复合材料结构效率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。本文选取了后机身尾锥... 详细信息

自动铺丝技术是降低复合材料构件制造成本,提高飞机复合材料结构效率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。本文选取了后机身尾锥段结构为对象,研究了基于固定角度法、测地线法和变角度法的自动铺丝轨迹设计,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,并通过测量角度偏差、褶皱屈曲和丝束重叠/间隙等验证了自动铺丝轨迹算法的合理性。结果表明:锥度较大的后机身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°方向铺层是首选的实用解决方案。

关键词：复合材料自动铺丝轨迹规划后机身

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面向增材制造技术的民用飞机典型铰链结构拓扑优化设计

面向增材制造技术的民用飞机典型铰链结构拓扑优化设计

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第八届中国航空学会青年科技论坛

作者：王裕刘卫张嘉振民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室中国商飞北京民用飞机技术研究中心

增材制造技术（3D打印）的迅猛发展为结构创新设计带来了更大的优化空间。拓扑优化设计与增材制造技术的结合,可实现结构进一步减重、承载效率进一步提高。本文的主要目的是探索民用飞机结构进一步通过优化设计减重的可行性,针对民用飞... 详细信息

增材制造技术（3D打印）的迅猛发展为结构创新设计带来了更大的优化空间。拓扑优化设计与增材制造技术的结合,可实现结构进一步减重、承载效率进一步提高。本文的主要目的是探索民用飞机结构进一步通过优化设计减重的可行性,针对民用飞机中的典型铰链结构,完成了其在多种民用飞机载荷工况下的结构拓扑优化设计,与传统结构相比,实现减重25%,达到了预期的目标。最后,通过优化结果分析,阐明了该拓扑优化设计方法的可行性。

关键词： topology optimization aircraft structure additive manufacturing

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复合材料机身框段坠撞分析和研究

复合材料机身框段坠撞分析和研究

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第二十一届全国复合材料学术会议（NCCM-21)

作者：王岩贺体人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

目前复合物料已经广泛应用于飞机结构,但复合材料结构的吸能机理、损伤及破坏形式与常规的金属材料有所不同,过去的经验多集中在金属机身的研究上,因此复合材料机身的适坠性研究具有一定的挑战性。目前,在已开展的复合材料机身的坠撞研... 详细信息

目前复合物料已经广泛应用于飞机结构,但复合材料结构的吸能机理、损伤及破坏形式与常规的金属材料有所不同,过去的经验多集中在金属机身的研究上,因此复合材料机身的适坠性研究具有一定的挑战性。目前,在已开展的复合材料机身的坠撞研究中,材料的性能数据较为缺乏,尤其是在中高变形速率下的材料性能和破坏模式都研究的较少。本文针对新型的纤维增强复合材料,开展了应变率相关的动力学特性试验研究,并获得了中高应变率下的率相关动力学模型以及材料的动力学破坏判据。在试验数据的基础上,采取了积木式的逐级模型确认方法,对复合材料机身框段的坠撞模拟方法进行了研究和分析。本文采用有限元方法模拟了飞机等直段的高速触地坠撞过程,在分析中着重对比了金属机身和复合材料机身在坠撞过程中的变形、破坏模式和吸能机理的差异。

关键词：复合材料金属坠撞机身应变率

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燃油对油箱结构瞬态温度的影响

燃油对油箱结构瞬态温度的影响

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第八届中国航空学会青年科技论坛

作者：邱雪琼陈琳苏怀忠刘传军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

民机结构循环热载荷下瞬态热分析中,燃油是一个重要的传热因素,而燃油量随飞行时间发生变化给瞬态热分析带来困难,通过研究燃油对油箱结构的瞬态温度影响规律,可指导民机结构瞬态热分析。基于MSC/Patran thermal有限元法建立了复合材料... 详细信息

民机结构循环热载荷下瞬态热分析中,燃油是一个重要的传热因素,而燃油量随飞行时间发生变化给瞬态热分析带来困难,通过研究燃油对油箱结构的瞬态温度影响规律,可指导民机结构瞬态热分析。基于MSC/Patran thermal有限元法建立了复合材料油箱盒段结构瞬态热分析模型,模型中燃油和空气简化为0维热熔点单元,以自然对流的方式与油箱结构之间进行传热。分别进行了固定油量状态和油量随飞行时间消耗的油箱结构瞬态热分析。结果显示,燃油的存在将缓和结构温度的变化,结构单元的温度始终介于满油工况温度与空油工况温度之间,与燃油接触时趋近满油工况温度,与空气接触时趋近空油工况。基于上述规律,提出了一种满油工况到空油工况线性过渡的油箱结构瞬态热分析工程处理办法,使基于MSC/Patran thermal的瞬态热分析优势得到充分发挥,又能高效地获得民机结构温度谱。

关键词：热载荷瞬态热分析温度谱燃油有限元 MSC/Patran thermal 复合材料民用飞机

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