冯宇
,
何宇廷
,
邵青
,
丁华
,
焦胜博
,
王晓光
机械工程材料
对纤维增强树脂基复合材料加筋板进行了剪切试验,结合应变-剪切力曲线对加筋板的破坏形式以及屈曲特性进行了研究.结果表明:加筋板的破坏形式主要表现为筋条脱胶、断裂和蒙皮撕裂；蒙皮达到局部屈曲后,加筋板仍具有较大的后屈曲承载能力,其破坏载荷约为屈曲载荷的4.5倍.
关键词:
纤维增强树脂基复合材料
,
加筋板
,
剪切
,
承载能力
,
局部屈曲
,
后屈曲
邰青
,
何宇廷
,
张腾
,
伍黎明
复合材料学报
采用落锤法对复合材料加筋板进行了低速冲击损伤(LVI)试验,根据复合材料加筋板构型,设计了冲击支持支架,研究了支持支架的间距对冲击结果的影响;用相同的冲击能量对复合材料加筋板结构中3处典型位置进行冲击,得到不同位置的损伤形貌;分别对完好件和损伤试验件进行压缩试验,将试验结果进行对比,分析不同位置的冲击损伤对结构压缩性能的影响.试验结果表明:在相同的冲击能量下,支持支架间距越小,所造成的冲击损伤越严重;在50J冲击能量下,筋条区蒙皮处的冲击所造成的损伤不易观察,筋条间蒙皮处的冲击所造成的损伤最为明显,而筋条边缘蒙皮处的冲击可以导致筋条边缘的脱粘;冲击损伤会使加筋板屈曲载荷轻微下降,筋条间蒙皮和筋条区蒙皮冲击损伤对压缩结果影响相对较小,筋条边缘处的冲击会引起损伤处蒙皮的子层屈曲,并影响结构破坏形式,使结构压缩承载能力有较为明显的下降.
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
低速冲击
,
冲击损伤
,
剩余压缩强度
邵青
,
何宇廷
,
张腾
,
冯宇
复合材料学报
为研究侧边边界条件对复合材料加筋板压缩稳定性能的影响,首先采用有限元软件对压缩载荷作用下的复合材料加筋板进行建模数值计算,得到加筋板在侧边简支和自由2种边界条件下的屈曲载荷和形式,然后采用工程计算方法对加筋板轴压承载能力进行了估算,参考计算结果,分别对侧边有支持和侧边自由2组加筋板进行轴向压缩试验,分析侧边边界条件对试验件的屈曲形式、屈曲载荷以及后屈曲破坏过程的影响.试验结果表明:侧边支持条件会影响加筋板的屈曲形式和破坏形式.对于侧边有支持的试验件,屈曲后整体变形较小,筋条的压缩断裂是主要的破坏形式;而侧边自由的试验件屈曲后会逐渐出现整体弯曲变形,变形引起的筋条脱粘和弯曲断裂则是主要的破坏形式,且筋条脱粘会显著降低结构的承载能力.有限元计算结果与试验结果较吻合,验证了有限元模型的合理性.采用工程计算方法对侧边有支持的加筋板承载能力进行估算具有较好的精度.
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
边界条件
,
屈曲和后屈曲
,
承载能力
周睿
,
关志东
,
黎增山
,
卓越
,
张洪峰
,
薛斌
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140616.004
采用试验和有限元方法研究了复合材料含翼肋单加筋板试验件的压缩性能,试验件包括带有长桁-翼肋连接和不含长桁-翼肋连接2种类型.试验和数值计算研究结果表明:与不含长桁-翼肋连接的试验件相比,带有长桁-翼肋连接的试验件具有较高的刚度和较高的临界屈曲失稳载荷,在后屈曲承载过程中具有较小的形变和较小的最终破坏载荷.试验件的最终破坏模式总是长桁与蒙皮间的界面脱粘,这表明长桁-翼肋连接对加筋板试验件的最终破坏模式无影响.在复合材料翼面结构设计中,需要综合考虑长桁-翼肋连接对加筋板初始临界失稳载荷、后屈曲变形和结构承载能力等方面的影响.
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
连接
,
屈曲和后屈曲
,
有限元方法
张浩宇
,
何宇廷
,
冯宇
,
谭翔飞
,
郑洁
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.4.008
对国产先进复合材料薄壁加筋板结构进行了轴向压缩试验.通过监测典型位置的应变和离面位移,研究了该型加筋板的轴压屈曲及后屈曲性能.应用工程算法对试验件的蒙皮初始屈曲载荷和屈曲模态进行了预测,试验结果表明,该型加筋板的轴压屈曲形式依次是筋条间蒙皮的初始屈曲、部分蒙皮的二次屈曲以及4根筋条的柱屈曲;蒙皮发生屈曲后,蒙皮承担的部分载荷转移至筋条,使筋条成为主要承力部分,当筋条发生断裂后,试验件迅速整体破坏;其破坏载荷平均值为482.67 kN,屈曲载荷的平均值为204 kN,前者为后者的2.37倍,说明该型结构具有很大的后屈曲承载空间.
关键词:
复合材料
,
加筋壁板
,
屈曲载荷
,
屈曲模态
,
后屈曲
肖飞
,
原崇新
,
丛晶洁
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.4.007
通过注模模拟软件PAM-RTM可以预测复合材料液体成型工艺中树脂的流动时间和模拟树脂的流动形式.渗透率是成型工艺模拟中重要的参数,面内和面外渗透率通常采用复杂且昂贵的封闭模具来测试,本工作自建了一套结构简单、操作方便且成本低廉的模具,使用真空辅助树脂灌注(VARI)工艺可获得准确的面内和面外渗透率参数.采用一种简单的等效建模方法,通过分层建模方法建立了有限元模型.将渗透率参数输入模拟注模软件PAM-RTM中,将使用等效建模方法所得模拟计算结果与实验液体成型结果进行了比较.计算模拟树脂充模时间为254 s,比实验工艺树脂充模时间(301 s)短.在使用等效建模方法的流道布局基础上,制备了加筋壁板结构件,对所选方案进行了工艺验证.
关键词:
VARI
,
加筋壁板
,
面内渗透率
,
面外渗透率
,
PAM-RTM
刘存
,
李健
,
赵谋周
中国表面工程
doi:10.11933/j.issn.1007-9289.2016.01.016
现代大型飞机机翼壁板广泛采用喷丸成形和强化工艺,但喷丸处理对加筋壁板静强度性能的影响研究较少,目前工程上还难以定量评估.通过对壁板失效模式的分析,梳理了喷丸处理影响机翼壁板压缩强度的主要因素,即剖面压损强度以及压缩模量,规划了典型机翼上壁板喷丸试件和未喷丸试件的压损对比试验,研究了喷丸处理对压损强度和局部屈曲载荷的影响.试验结果表明:喷丸后壁板的压损强度和局部屈曲载荷均有所降低.根据试验结果提出了采用基于喷丸处理前后压损应力下降幅度确定的喷丸影响系数κ1,以及压缩模量下降幅度确定的喷丸影响系数κ2修正JOHNSON-EULER方程的方法.该方法客观准确地将喷丸处理影响计入到加筋壁板的压缩强度设计中,实现了对喷丸处理影响的定量评估,工程应用简便易行.
关键词:
喷丸处理
,
加筋壁板
,
压损
,
修正
,
影响系数
