复合材料壁板铺层参数对大展弦比机翼气动弹性优化的影响 被引量：14

1

作者 周磊 万志强 杨超 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期195-200,共6页

开展了大展弦比复合材料机翼气动弹性综合优化设计研究,以复合材料层合板铺层厚度为设计变量,以多种气动弹性约束与强度/应变约束为限制条件对结构进行优化设计,从铺层比例和铺层非均衡两方面分析了蒙皮铺层参数的影响。研究表明:在满... 开展了大展弦比复合材料机翼气动弹性综合优化设计研究,以复合材料层合板铺层厚度为设计变量,以多种气动弹性约束与强度/应变约束为限制条件对结构进行优化设计,从铺层比例和铺层非均衡两方面分析了蒙皮铺层参数的影响。研究表明:在满足综合约束的条件下,随着0°铺层比例的增加,翼尖变形略微减小,颤振速度略有下降,副翼效率变化不大;蒙皮铺层非均衡程度主要影响机翼静气动弹性能,随着蒙皮非均衡引起的机翼刚轴绕翼根向前缘逐渐偏转,翼尖垂直变形变化不明显,但翼尖负扭转变形的绝对值加大,副翼效率下降。 展开更多

关键词 气动弹性 结构优化 铺层比例 铺层非均衡 复合材料机翼

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大型飞机复合材料机翼壁板气动弹性优化设计 被引量：10

2

作者 梁路 万志强 杨超 《中国科学：技术科学》 CSCD 北大核心 2012年第6期722-728,共7页

以大型飞机复合材料机翼为对象进行气动弹性综合优化设计研究,以机翼蒙皮壁板及相关构件复合材料铺层厚度为设计变量,在满足多种气动弹性与强度/应变约束下对结构重量进行最小化设计,并分析了优化中三种强度/应变约束和蒙皮铺层比例的影... 以大型飞机复合材料机翼为对象进行气动弹性综合优化设计研究,以机翼蒙皮壁板及相关构件复合材料铺层厚度为设计变量,在满足多种气动弹性与强度/应变约束下对结构重量进行最小化设计,并分析了优化中三种强度/应变约束和蒙皮铺层比例的影响.研究表明:不同组合约束下优化后的复合材料机翼较金属机翼减重效果显著,综合考虑应变与失效准则约束能在兼顾减重效果的同时提高机翼整体刚度水平;铺层比例优化结果表明机翼内段与中段较高的0°铺层比例和外段较高的±45°铺层比例分布能使刚度分布更加高效合理. 展开更多

关键词 气动弹性优化 大型飞机 复合材料机翼 强度约束 铺层比例

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基于试验及数值仿真的复合材料单钉双剪连接件失效研究 被引量：1

3

作者 黄艳 任飞翔 陈普会 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期471-479,共9页

为研究ZT7G/LT-03A碳纤维环氧树脂复合材料单钉双剪连接件的力学性能,对3种铺层与3种宽度的层合板开展了复合材料单钉双剪试验,分析了不同铺层比例、宽径比对失效载荷与失效模式的影响。采用渐进损伤失效分析方法对试件的失效过程进行... 为研究ZT7G/LT-03A碳纤维环氧树脂复合材料单钉双剪连接件的力学性能,对3种铺层与3种宽度的层合板开展了复合材料单钉双剪试验,分析了不同铺层比例、宽径比对失效载荷与失效模式的影响。采用渐进损伤失效分析方法对试件的失效过程进行了有限元模拟,模型与试件的失效模式以及失效载荷吻合良好,验证了模型的准确性。在此基础上,研究了初次掉载时层合板各个铺层的应力分布与损伤状况,并进一步探究了整个加载历程中不同铺层比例与宽径比对连接件性能的影响。结果表明,当层合板的宽径比增加时,失效模式由拉伸失效转变为挤压失效,而在一定范围内改变铺层比例时,失效模式基本不受影响。 展开更多

关键词 复合材料 挤压强度 单钉双剪连接 铺层比例 宽径比

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铺层比例对层合板连接结构损伤特性影响分析 被引量：4

4

作者 孟毛毛 王文智 《航空工程进展》 CSCD 2016年第3期332-337,共6页

复合材料螺栓连接结构,其铺层比例、铺层顺序对整体结构连接效率具有重要影响。基于ABAQUS有限元软件平台,对其进行二次开发定义材料损伤退化方法,建立三维渐进损伤模型对不同铺层比例复合材料层合板螺栓连接结构的损伤扩展及破坏特性... 复合材料螺栓连接结构,其铺层比例、铺层顺序对整体结构连接效率具有重要影响。基于ABAQUS有限元软件平台,对其进行二次开发定义材料损伤退化方法,建立三维渐进损伤模型对不同铺层比例复合材料层合板螺栓连接结构的损伤扩展及破坏特性进行数值模拟分析,计算结果与验证试验结果吻合较好。分析仿真与试验结果表明:对于CCF300/BA9916-Ⅱ型复合材料层合板螺栓连接结构,铺层比例对结构连接效率有重要影响,合理确定±45°层比例可以显著提高孔边应力集中区的抗挤压和抗剪切能力,有效改善连接结构的破坏模式;在±45°层比例增加到50%之后,复合材料层合板螺栓连接结构的连接强度将不再显著提高。 展开更多

关键词 复合材料 螺栓连接 铺层比例 有限元 渐进损伤

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复合材料开口板压缩载荷下损伤扩展及强度影响因素研究 被引量：3

5

作者 姚辽军 赵美英 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第6期883-887,共5页

针对复合材料开口结构在压缩载荷下损伤扩展问题,采用累积损伤方法,对典型铺层方式下层合板压缩强度和损伤扩展规律进行了数值模拟研究。研究结果表明:不同铺层方式对含孔层合板的强度特性和损伤扩展形式有显著影响。在此基础之上,进一... 针对复合材料开口结构在压缩载荷下损伤扩展问题,采用累积损伤方法,对典型铺层方式下层合板压缩强度和损伤扩展规律进行了数值模拟研究。研究结果表明:不同铺层方式对含孔层合板的强度特性和损伤扩展形式有显著影响。在此基础之上,进一步研究了不同开口尺寸、不同铺层比例对层合板压缩强度的影响。 展开更多

关键词 铺层方式 铺层比例 三维渐进损伤模型 损伤扩展

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开口尺寸和铺层比例对复材层合板压缩性能的影响 被引量：2

6

作者 杨钧超 邓凡臣 柴亚南 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期88-96,共9页

为研究开口尺寸和铺层比例对复材层合板压缩性能的影响,对三种开口尺寸和铺层的复合材料层合板进行压缩实验,并采用电阻应变计测量开口区应变。结果表明:开口尺寸越大,0°层比例越低,孔边应变水平越高,而应变分布梯度更小,从而大开... 为研究开口尺寸和铺层比例对复材层合板压缩性能的影响,对三种开口尺寸和铺层的复合材料层合板进行压缩实验,并采用电阻应变计测量开口区应变。结果表明:开口尺寸越大,0°层比例越低,孔边应变水平越高,而应变分布梯度更小,从而大开口复合材料层合板的压缩强度值越低。随后,基于Puck失效准则,建立大开口复合材料层合板的渐进损伤分析模型,对层合板压缩失效过程进行模拟。数值模拟得到的孔边应变分布以及压缩强度与实验结果吻合良好,建立的数值分析模型能够比较有效地预测含大开口的复合材料层合板的压缩性能。 展开更多

关键词 复合材料层合板 大开口 铺层比例 开口尺寸 压缩强度

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复合材料性能反演单向板弹性常数的方法 被引量：3

7

作者 肖颖 王佩艳 董永朋 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期726-729,共4页

通过对复合材料层合板等效弹性模量的反演推算,得到单向板的弹性常数。当层合板中0°和90°铺层比例不等时,通过直接反推法得到唯一解,即单向板的弹性常数;但是当层合板中0°和90°铺层比例相等时,运用反推法得到无穷... 通过对复合材料层合板等效弹性模量的反演推算,得到单向板的弹性常数。当层合板中0°和90°铺层比例不等时,通过直接反推法得到唯一解,即单向板的弹性常数;但是当层合板中0°和90°铺层比例相等时,运用反推法得到无穷多组解,此时添加额外已知条件可确定唯一解。由算例分析得出:对于均衡层合板该方法预测结果较准确;但对于非均衡层合板预测结果误差偏大。复合材料弹性模量的反演推算充分考虑了材料因加工缺陷引起的随机性,所得结果能更真实地反映单向板的弹性常数。 展开更多

关键词 等效弹性模量 材料弹性常数 均衡层合板 铺层比例

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基于刚度约束的飞机复合材料货舱门优化设计 被引量：2

8

作者 李超 闫亚斌 杨华伦 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第5期90-95,共6页

民用飞机在飞行过程中,舱门要承受很大的压差载荷。随着轻量化要求的日益严格,复合材料舱门逐渐成为一种趋势,而舱门在设计中除了满足强度要求外还必须满足刚度要求。为了研究复合材料在舱门上应用的减重潜力,完善了舱门刚度约束条件,... 民用飞机在飞行过程中,舱门要承受很大的压差载荷。随着轻量化要求的日益严格,复合材料舱门逐渐成为一种趋势,而舱门在设计中除了满足强度要求外还必须满足刚度要求。为了研究复合材料在舱门上应用的减重潜力,完善了舱门刚度约束条件,包括最大变形量、波纹度、阶差、间隙等多种刚度要求,在此基础上按照强度及铺层比例等要求,提出了一种考虑多种刚度约束的复合材料舱门优化设计方法。以飞机前货舱门为例,以刚度、强度及铺层比例为约束条件,应用NASTRAN进行了蒙皮、横梁和纵梁的铺层优化,实现了复合材料前货舱门的轻量化设计。结果表明前货舱门采用复合材料并经过优化分析后结构重量降低了24.30%,具有很大的减重潜力,研究结果为复合材料在飞机货舱门上的应用提供了一定参考。 展开更多

关键词 多种刚度约束 优化 铺层比例 轻量化

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铺层比例对航空复合材料层合板紧固件连接的影响分析

9

作者 曾昭炜 《科技风》 2022年第17期86-88,共3页

本文首先验证有限元建模方法进行有效性,与试验模型进行结果对比,验证了有效性。进一步对带预紧力的单钉双剪构型的复合材料层合板紧固件连接进行建模,研究了不同铺层比例对复合材料层合板紧固件连接的挤压强度的影响。结果表明:对于同... 本文首先验证有限元建模方法进行有效性,与试验模型进行结果对比,验证了有效性。进一步对带预紧力的单钉双剪构型的复合材料层合板紧固件连接进行建模,研究了不同铺层比例对复合材料层合板紧固件连接的挤压强度的影响。结果表明:对于同厚度的复合材料层合板,不同铺层比例的铺层具有相同的挤压强度;而对于不同厚度的复合材料层合板,不同铺层比例的铺层具有明显不同的挤压强度。 展开更多

关键词 复合材料层合板 紧固件连接 铺层比例 有限元

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复材尾翼蒙皮铺层设计研究 被引量：1

10

作者 莫佳亮 《江苏科技信息》 2021年第26期48-50,共3页

文章采用静强度中常用的复合应变分析方法,基于复材翼面蒙皮常用铺层比例,针对复材尾翼蒙皮不同区域的受力特点,通过对比复合应变裕度,选择出适用于受力特点的一系列铺层。通过考虑第四类损伤容限许用应力,最终分析选择出复材尾翼蒙皮... 文章采用静强度中常用的复合应变分析方法,基于复材翼面蒙皮常用铺层比例,针对复材尾翼蒙皮不同区域的受力特点,通过对比复合应变裕度,选择出适用于受力特点的一系列铺层。通过考虑第四类损伤容限许用应力,最终分析选择出复材尾翼蒙皮一般区域和受集中载荷区域的最适合铺层比例,其结果对于复材尾翼蒙皮的铺层设计具有借鉴意义。 展开更多

关键词 复合材料 复合应变 铺层比例 损伤容限 筋元

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不同复合材料机械连接强度性能对比分析

11

作者 杨梦粤 李磊 《材料科学》 CAS 2021年第1期9-15,共7页

本文开展了不同复合材料体系、不同铺层比例复合材料层压板单钉连接性能的试验研究,设计了3种典型铺层的碳纤维单向带复合材料层压板试样以及2种(芳纶织物、玻璃布织物)织物复合材料层压板试样,获取了铺层方式对连接性能的影响规律,研... 本文开展了不同复合材料体系、不同铺层比例复合材料层压板单钉连接性能的试验研究,设计了3种典型铺层的碳纤维单向带复合材料层压板试样以及2种(芳纶织物、玻璃布织物)织物复合材料层压板试样,获取了铺层方式对连接性能的影响规律,研究发现芳纶织物具有较好的单钉双剪挤压性能,而玻璃布织物具有较好的单钉单剪挤压性能。 展开更多

关键词 铺层比例 复合材料 单钉单剪 单钉双剪 挤压强度

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铺层和厚度对不同复材结构连接强度的影响

12

作者 程鹏飞 杨胜春 +2 位作者 李磊 谢佳卉 熊华峰 《材料科学》 CAS 2020年第5期433-440,共8页

本文对复合材料层压板进行了不同连接形式的连接强度试验研究,获得了铺层比例、厚度、湿热环境和连接形式对复合材料层压板连接强度的影响规律。研究表明:对于单钉双剪连接形式,当±45?铺层比例处于一定范围内时,适当改变&#... 本文对复合材料层压板进行了不同连接形式的连接强度试验研究,获得了铺层比例、厚度、湿热环境和连接形式对复合材料层压板连接强度的影响规律。研究表明:对于单钉双剪连接形式,当±45?铺层比例处于一定范围内时,适当改变±45?、0?和90?铺层的比例并不会对复合材料层压板的连接强度产生较大的影响;对于单钉单剪连接形式,当±45?铺层比例处于一定范围内时,铺层比例并不是影响连接强度的主要因素,层压板厚度对连接强度有重要影响。 展开更多

关键词 复合材料 铺层比例 连接强度

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单钉机械连接孔边应力及失效分析

13

作者 李朝光 杜龙 +1 位作者 姜亚娟 徐丹 《教练机》 2014年第3期38-43,共6页

采用非线性Gap单元建立了复合材料层合板单钉连接有限元分析模型,并对五种不同铺层比例的层合板进行了计算,同时,还运用Hoffman失效判据对层合板进行了失效分析。根据计算结果分析了铺层比例对孔边应力分布、钉孔接触力分布和孔边失效... 采用非线性Gap单元建立了复合材料层合板单钉连接有限元分析模型,并对五种不同铺层比例的层合板进行了计算,同时,还运用Hoffman失效判据对层合板进行了失效分析。根据计算结果分析了铺层比例对孔边应力分布、钉孔接触力分布和孔边失效系数的影响,得出最优铺层比例方案,其结论对复合材料层合板单钉机械连接设计具有一定的工程参考价值。 展开更多

关键词 机械连接 孔边应力 钉孔接触力 铺层比例 失效分析

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机翼前缘及气动弹性优化设计研究进展

14

作者 秦琴 李立强 +1 位作者 易清洋 邵云峰 《黑龙江科学》 2021年第16期25-26,29,共3页

以飞机机翼为研究对象,总结了机翼固定前缘的设计现状,从机动载荷、复合材料机翼壁板、铺层比例三方面综述机翼气动弹性研究进展,给出了机翼优化设计建议。

关键词 机翼 固定前缘 气动弹性设计 机动载荷 铺层比例

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