基于增材制造的多层金字塔点阵夹芯板抗压缩性能 被引量：15

1

作者 郑权 冀宾 +2 位作者 李昊 韩涵 雷磊 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期77-82,共6页

基于增材制造工艺制备多层金字塔点阵夹芯板,并根据标准测试方法进行准静态平压破坏实验,得到多层金字塔点阵结构的抗压缩强度。结果表明:制备的金字塔点阵结构抗压缩性能的稳定性非常好,载荷-位移曲线变化规律基本一致;试件的点阵胞元... 基于增材制造工艺制备多层金字塔点阵夹芯板,并根据标准测试方法进行准静态平压破坏实验,得到多层金字塔点阵结构的抗压缩强度。结果表明:制备的金字塔点阵结构抗压缩性能的稳定性非常好,载荷-位移曲线变化规律基本一致;试件的点阵胞元节点处首先进入塑性,之后中间两层点阵在节点处发生断裂,试件平压强度的平均值为6.72 MPa;由于成型工艺的限制,杆件"背面"质量较差,实际杆件的直径小于理论值,导致平压强度的实验结果小于理论和仿真分析值;理想化假设导致理论分析的平压强度结果与实验结果相差较大,而仿真结果与实验结果误差较小,可以控制在20%左右,满足工程精度要求;通过对比载荷-位移曲线和典型载荷下的结构变形情况可知,仿真分析可以较准确预测该点阵结构的压缩行为。 展开更多

关键词 增材制造工艺 金字塔点阵结构 压缩性能 实验与仿真

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增材制造钛基金字塔点阵结构对镁/钛双金属复合材料界面强化的优化

2

作者 吴远兵 赵建华 +3 位作者 彭韦力 辜诚 程进 王亚军 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期846-860,共15页

采用超声辅助固-液复合铸造的方法,通过在界面处采用增材制造的钛基金字塔型点阵材料制备镁/钛异种双金属复合材料。采用正交法对点阵结构参数进行优化。结果表明,优化后的点阵结构参数为:杆直径(d)1 mm,杆长与杆直径比(l/d)3,上节点和... 采用超声辅助固-液复合铸造的方法,通过在界面处采用增材制造的钛基金字塔型点阵材料制备镁/钛异种双金属复合材料。采用正交法对点阵结构参数进行优化。结果表明,优化后的点阵结构参数为:杆直径(d)1 mm,杆长与杆直径比(l/d)3,上节点和下节点直径与杆直径比(d_(1)/d,d_(2)/d)均为2.5,其中l/dd是影响接头失效强度的最显著因素,最优点阵结构参数下镁/钛双金属接头的失效强度为77.3 MPa。实验结果和有限元分析表明:随着点阵结构长径比的增加,镁/钛双金属接头的失效强度先增加后减小,当长径比为3时,失效强度达到最大。 展开更多

关键词 镁/钛双金属复合材料 金字塔点阵结构 优化 增材制造 失效强度 有限元分析

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垂向冲击作用下金字塔点阵夹芯单元结构失效分析 被引量：2

3

作者 牟金磊 李玉江 +1 位作者 张振华 彭飞 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期5-9,共5页

为研究金字塔点阵夹芯结构在垂向冲击载荷作用下的动态力学性能,通过对其中一个单元结构在垂向压力作用下的受力和失效模式分析,同时考虑应变强化和应变率影响,建立了结构失效应力计算方法。为验证该计算方法,开展了落锤冲击试验,同时... 为研究金字塔点阵夹芯结构在垂向冲击载荷作用下的动态力学性能,通过对其中一个单元结构在垂向压力作用下的受力和失效模式分析,同时考虑应变强化和应变率影响,建立了结构失效应力计算方法。为验证该计算方法,开展了落锤冲击试验,同时利用高速摄影机记录模型的响应过程,测量了模型垂向压缩的等效应力-应变关系。试验结果表明:结构失效模式与理论分析吻合,结构失效应力与理论计算相差不大。该研究结果可为金字塔点阵夹芯结构冲击吸能理论研究和数值仿真研究提供参考。 展开更多

关键词 夹芯板结构 金字塔点阵结构 落锤冲击试验 失效应力

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基于逐层/实体元方法的金字塔型点阵夹芯结构静力和自由振动分析 被引量：6

4

作者 钱若力 郭巧荣 +1 位作者 王瑞鹏 李顶河 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期13-19,共7页

基于逐层/实体元方法(Layerwise/Solid-Element,LW/SE),研究金字塔型点阵夹芯结构在不同边界条件下的静力与自由振动问题。首先,利用逐层理论和三维实体有限元法分别建立面板和芯体的控制方程,然后根据面板和芯体连接区域的位移协调和... 基于逐层/实体元方法(Layerwise/Solid-Element,LW/SE),研究金字塔型点阵夹芯结构在不同边界条件下的静力与自由振动问题。首先,利用逐层理论和三维实体有限元法分别建立面板和芯体的控制方程,然后根据面板和芯体连接区域的位移协调和内力平衡条件,将面板和芯体的控制方程耦合为总体控制方程,得到点阵夹芯结构的平衡方程和自由振动方程。通过与三维弹性解对比,验证逐层/实体元方法在金字塔型点阵夹芯结构静力和自由振动分析问题上的正确性,并研究面板厚度对位移最大值和固有频率的影响规律。 展开更多

关键词 点阵夹芯结构 静力分析 自由振动分析 逐层/实体元方法

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南阳玉器超市网壳结构设计与稳定性分析 被引量：3

5

作者 王圣翔 杜文风 赵军 《建筑技术》 北大核心 2010年第7期635-637,共3页

南阳玉器超市金字塔形屋顶采用了在国内应用较少的折板网壳结构,工程利用有限元理论对结构进行稳定性分析,计算考虑了几何和物理双重非线性的结构失稳全过程和极限承载力,考查了支座刚度对结构静力和稳定性能的影响。计算结果表明,金字... 南阳玉器超市金字塔形屋顶采用了在国内应用较少的折板网壳结构,工程利用有限元理论对结构进行稳定性分析,计算考虑了几何和物理双重非线性的结构失稳全过程和极限承载力,考查了支座刚度对结构静力和稳定性能的影响。计算结果表明,金字塔形的折板网壳结构具有受力合理及经济技术指标优良的特点。 展开更多

关键词 金字塔形屋顶 折板网壳结构 有限元 稳定性分析 支座刚度

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微类桁架点阵结构填充内冷通道的多目标优化设计 被引量：15

6

作者 徐亮 谌清云 +2 位作者 席雷 高建民 李云龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-11,共11页

为发展集热控、承载和轻量化于一体的新型冷却结构,提出采用点阵结构替代肋片,即在内冷通道中填充金字塔型和X型点阵结构,并对其进行了多目标优化。采用1阶固有频率、等效弹性模量和相对密度来评价结构的振动和轻量化性能,采用翅片法推... 为发展集热控、承载和轻量化于一体的新型冷却结构,提出采用点阵结构替代肋片,即在内冷通道中填充金字塔型和X型点阵结构,并对其进行了多目标优化。采用1阶固有频率、等效弹性模量和相对密度来评价结构的振动和轻量化性能,采用翅片法推导的努塞尔数来评价结构的换热性能,以点阵结构的杆件直径和杆件倾角为设计变量,以通道内点阵结构尺寸受限制和杆件屈曲为约束条件,建立了多目标优化模型,并采用NSGA-Ⅱ遗传算法求解。研究结果表明:对于努塞尔数和相对密度的双目标优化,优化问题对努塞尔数的整体敏感性高于相对密度;对于努塞尔数-相对密度-1阶固有频率的多目标优化问题,整体敏感性从高到低依次为1阶固有频率、努塞尔数、相对密度。分别给出了两类优化问题的Pareto解的拟合公式,可为点阵结构填充内冷通道的多目标优化设计提供指导。 展开更多

关键词 冷却结构 金字塔型 X型 点阵结构 多目标优化

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金字塔点阵复合材料结构力学性能分析与优化 被引量：7

7

作者 张征 吴化平 +1 位作者 李祥辉 吴和龙 《轻工机械》 CAS 2013年第1期74-79,共6页

金字塔点阵复合材料是一种轻质、高强的新型材料,又具有隔热、隔振和电子屏蔽等多功能可设计性,是极具潜力的先进多功能材料。采用有限元软件ABAQUS建立金字塔点阵结构平压和剪切模型,分析等效平压和剪切性能。进而建立含多层铺层的点... 金字塔点阵复合材料是一种轻质、高强的新型材料,又具有隔热、隔振和电子屏蔽等多功能可设计性,是极具潜力的先进多功能材料。采用有限元软件ABAQUS建立金字塔点阵结构平压和剪切模型,分析等效平压和剪切性能。进而建立含多层铺层的点阵复合材料力学模型,通过理论值计算其平压模量和剪切模量,用ABAQUS计算等效平压刚度和剪切刚度,得出平压和剪切模量,并与理论解对比验证数值分析的正确性。对于对称铺层的点阵复合材料结构,改变铺层层数、铺层角度,倾斜角等多种几何工艺条件,采用ABAQUS数值分析平压模量和剪切模量,得到相应的优化结果。 展开更多

关键词 材料学 金字塔点阵结构 复合材料 平压模型 剪切模型

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TC4金字塔点阵结构的激光焊接及其平压性能 被引量：1

8

作者 刘玮 王辉 +2 位作者 褚兴荣 王延刚 高军 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期623-631,共9页

基于用高温节点下压法成形的TC4钛合金芯体,用面芯激光焊接制备了钛合金金字塔点阵结构。用响应曲面法优化激光焊接参数,实现了点阵结构面芯连接,分析焊接节点的微观组织并进行了点阵结构平压实验。结果表明:激光功率对焊接效果有显著... 基于用高温节点下压法成形的TC4钛合金芯体,用面芯激光焊接制备了钛合金金字塔点阵结构。用响应曲面法优化激光焊接参数,实现了点阵结构面芯连接,分析焊接节点的微观组织并进行了点阵结构平压实验。结果表明:激光功率对焊接效果有显著的影响。点阵结构面芯激光焊接的优化工艺参数为:上面板的焊接功率为1.4 kW,下面板的焊接功率为1.2 kW,离焦量为30 mm,停留时间为1 s。在激光焊接热影响区发生了马氏体转变,分布着大量的针状马氏体;熔焊区的组织为粗大β相+针状α相。在焊接节点处,从熔焊区到母材的显微硬度随着马氏体相的减少而降低。根据平压实验结果分析了金字塔点阵结构变形和破坏的规律,桁架杆失效断裂发生在热影响区。用激光焊接制备的TC4钛合金点阵结构,其平压强度为3.09 MPa,平压模量为153.25 MPa。 展开更多

关键词 金属材料 金字塔点阵结构 激光焊接 微观组织 平压性能

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5052铝合金金字塔型点阵夹芯板的成型及其组织性能研究

9

作者 曹琦 高鹏 +3 位作者 钟毅 崔晓东 姚学峰 方岱宁 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期104-106,共3页

采用冲压成型的5052铝合金板作为金字塔点阵芯层,2024铝合金作为面板,以Zn-Cd-Ag-Cu为钎料,分别在430℃、460℃进行炉中钎焊。观察焊后钎料及夹芯板的焊接接头组织,并进行显微硬度测试和压缩试验。结果表明,5052金字塔型点阵夹芯板在43... 采用冲压成型的5052铝合金板作为金字塔点阵芯层,2024铝合金作为面板,以Zn-Cd-Ag-Cu为钎料,分别在430℃、460℃进行炉中钎焊。观察焊后钎料及夹芯板的焊接接头组织,并进行显微硬度测试和压缩试验。结果表明,5052金字塔型点阵夹芯板在430℃焊接具有良好的组织和性能。 展开更多

关键词 金字塔型点阵 夹芯板 钎焊 组织性能

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折板网壳的结构形式及自振特性分析 被引量：3

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作者 周晓峰 董石麟 +1 位作者 周家伟 杨晔 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2001年第6期28-29,9,共3页

系统详尽地介绍了折板网壳的基本造型、结构形式和支承方式 ,并对设计、施工中需注意的要点做了说明。针对四边形正交正放四角锥折板网壳进行了自振特性计算 ,并进行了参数分析 ,研究了当结构厚度、屋面坡度以及支承方式等发生变化后对... 系统详尽地介绍了折板网壳的基本造型、结构形式和支承方式 ,并对设计、施工中需注意的要点做了说明。针对四边形正交正放四角锥折板网壳进行了自振特性计算 ,并进行了参数分析 ,研究了当结构厚度、屋面坡度以及支承方式等发生变化后对这种结构动力性能的影响 。 展开更多

关键词 折板网壳 空间结构 动力性能

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基于ABAQUS的制动盘周期结构金属材料变化对制动噪声的影响分析

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作者 余亚敏 陆晶晶 《汽车实用技术》 2020年第1期134-137,共4页

尽管在汽车行业中盘式制动器的技术较为成熟,但由于制动噪声的复杂性和不确定性,仍需不断改进优化。论文通过多种周期结构的对比,采用了比强度高、比刚度大的金字塔型点阵周期结构金属材料对钳浮式制动器的重要组成部分--制动盘进行了... 尽管在汽车行业中盘式制动器的技术较为成熟,但由于制动噪声的复杂性和不确定性,仍需不断改进优化。论文通过多种周期结构的对比,采用了比强度高、比刚度大的金字塔型点阵周期结构金属材料对钳浮式制动器的重要组成部分--制动盘进行了改进设计。其中新型结构包括HT250、合金锻钢、QT600-3以及RuT380四种材料下的三角形截面、圆形截面、正方形带圆角8x8、正方形无圆角8x8以及正方形无圆角10x10四种单胞杆件截面,从而获得实心制动盘和改进制动盘的复特征值的实数部分的数值。建立了模糊综合评价模型,25种改进设计结构中有17种表现出降噪效果,该结果论证了新型周期结构材料的变化在合理的设计下能够达到制动降噪的效果,对新型周期结构制动盘的降噪效果分析和其在航空航天领域以外的汽车领域的应用具有重要意义。 展开更多

关键词 制动盘 金字塔型点阵周期结构 模糊综合评价模型 复特征值 制动噪声

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