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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 31 毫秒
1.
<正>纤维增强复合材料(fiber reinforced materials,FRM)由于其轻且强的特点,被广泛地应用于军事及民用工业的各个领域,在航空航天所作出的卓越贡献尤其受瞩目。复合材料结构在疲劳载荷的循环作用下容易产生微小裂纹,裂纹扩展缓慢,因此具有更高的疲劳寿命。但是复合材料在生产制造过程中,容易产生缺陷和损伤,影响其性能和寿命。此外,当复合材料应用于直升机旋翼时,高速旋转的桨叶桨尖速度可达到290m/s,直升机服役期间桨叶容易产生内部损伤,难以通过目视、敲击等常规检查手段判断内部损伤。  相似文献   

2.
《科技风》2020,(27)
以扩展有限单元法(extended finite element method,XFEM)为理论基础,研究了不同应力比(R=0.02,0.1,0.2,0.4)对含初始预制裂纹的Q235钢紧凑拉伸试件(compact tension,CT)疲劳裂纹扩展行为的影响,并设计了对应的试验加以验证。结果表明:最大载荷P_(max)和应力比R不变时,疲劳裂纹扩展速率随着裂纹扩展长度曾加而逐渐增大;在相同最大载荷P_(max)下,试件疲劳裂纹扩展到20mm所需要的循环次数N随应力比R的增大而增大;在相同应力比R下,试件疲劳裂纹扩展到20mm所需要的循环次数N随最大载荷的增大而减少。  相似文献   

3.
碳纤维增强复合材料因其本身的优良特性在航空航天领域已经得到了广泛的使用,且主要是以板壳的形式出现,通过设置加强筋得到的加筋板结构不仅比强度高,比刚度大,且承载能力得到了显著提高.多位学者通过研究发现复合材料加筋板在服役的过程中主要承受压缩载荷,在压缩载荷的作用下最常见的破坏模式是蒙皮和筋条的剥离,即筋条和蒙皮的界面一旦...  相似文献   

4.
<正>铆接连接件疲劳破坏常出现在铆钉孔周,现阶段常采用干涉配合提高铆接连接件疲劳寿命。本文以干涉配合铆接连接件为研究对象,研究其在循环载荷作用下疲劳破坏特性。通过计算结构裂纹萌生寿命的损伤力学—有限元法,研究了干涉量对铆接连接件裂纹萌生寿命的影响。  相似文献   

5.
正加筋板结构是航空结构设计中常见承载形式之一。在给定的材料、重量、承载能力、稳定性及工艺等限制条件下,利用Hyperworks优化软件对矩形加筋板结构进行优化设计,得到最优结构布置方案后,利用patran有限元方法对不同设计方案的稳定性等进行考核,最终选取单位质量承载能力最大且满足重量要求的复合材料结构形式,此方法可以为航空结构中承受压缩载荷加筋板的设计提供参考。对于一架典型的航空器,增加0.45kg的额外空机结构重量,大约需要增加4.5kg的飞行总重才能使其性能保持不变,可见一点非常小的多余重量就会导致航空器性能优劣出  相似文献   

6.
大型客机的地板结构是用来承载乘客、货物等有效载荷的重要机体结构,其分布在整个飞机客舱内。采用复合材料可以大大提高地板结构的强度、刚度、疲劳和防腐蚀性能,同时也显著减轻结构重量。本文从材料、工艺流程和质量检测、重要关键技术等几个方面介绍并总结了一般复合材料地板结构的设计方法,对国内民用飞机的研制具有重要的意义。  相似文献   

7.
航空航天工程快速发展背景下,对复合材料的应用提出更高的要求。从近年来复合材料应用情况看,在比刚度与比强度上均逐渐提高,对于较大机械载荷均能承受,且恶劣环境下仍能保持良好疲劳性能。但复合材料运用面临机械连接失效问题,成为当前实践研究中需考虑的主要内容。本次研究将对复合材料机械连接失效情况做简单介绍,提出机械连接二维失效判断关键技术,并构建相关的三维模型,最后做复合材料厚板单钉连接强度与应力的分析。  相似文献   

8.
《科技风》2019,(2)
随着复合材料的工艺越来越成熟,其良好的物理性能,如比强度高、比刚度高、比模量高、耐腐蚀性好、结构重量轻等优良性能,得到了航空领域的一致认可。但复合材料的抗冲击性能比较差,当其受到外来物冲击时可能造成严重的损伤,因此使研究成为了必要。本文对有限元软件ABAQUS做了简要说明,并用其对碳纤维树脂基复合材料层合板的冲击进行建模模拟,对冲击后层合板失效性能做了简要分析。  相似文献   

9.
正引言确定结构和机械疲劳寿命的方法主要有两类:试验法和分析法。确定疲劳寿命的分析法是依据材料的疲劳性能,对照结构所受到的载荷历程,按分析模型来确定结构的疲劳寿命。疲劳寿命分析方法一般包含有三部分的内容:1)材料疲劳行为的描述;2)循环载荷下结构的响应;3)疲劳累积损伤法则。如图1。在民用飞机结构疲劳分析中,一般采用应力疲劳分析方法。应力疲劳分析方法包含了材料疲劳性能、载荷谱、疲劳累积损伤三个要素。DFR——Detail Fatigue Rating疲劳分析方法,即细节疲劳额定强度分析方法,是在民用飞机结构疲劳分析方法中的一种常见分析方法。本文将对DFR疲劳分析方法的过程进行分析,并对其中的几个参数进行讨论。  相似文献   

10.
<正>本文针对直升机复合材料结构低速冲击,提出有限元仿真方法的观点。在直升机复合材料结构低速冲击损伤领域起到辅助结构设计作用。随着航空航天科技的快速发展,先进复合材料以其比重小、比强度比模量高、耐高温性能好、耐疲劳性能优越等优势在现代直升机结构中获得广泛应用,较好地满足了对高性能低成本制备工艺和减重方面的高要求。然而复合材料在制造和使用维护过程中不可避免会受到外物的低速冲击,  相似文献   

11.
随着基础设施建设规模不断扩大,很多大型的机械设备和轨道车辆的性能也有了很大的提高,但实际作业中机械设备的零部件还是会受到外界环境的影响,在各种外力的作用下,车轴的强度会相应下降,长时间的工作更是会出现疲劳裂纹,缩短车辆的使用寿命。车轴是轨道车辆的重要组成部分,也是保证铁路运输的关键,因此加强车轴强度和疲劳裂纹扩展寿命的分析十分必要。文中会简单介绍车轴疲劳裂纹的扩展规律,重点分析车轴的强度以及疲劳裂纹扩展的寿命。  相似文献   

12.
<正>CFRP是一种理想的大型整体结构材料。目前,我国航空碳纤维主要应用于航空装备制造领域。与传统材料相比,CFRP可以减轻飞机重量20%~40%,克服金属材料的疲劳和腐蚀缺陷,提高飞机的耐久性,具有良好的成形性能,可以大大降低结构设计成本和制造成本。然而,在飞机实际飞行过程中,复合材料结构经常会受到来自不同方向、不同速度的冲击作用,如机翼受到冰雹、  相似文献   

13.
各向异性板层合板的比强度与比刚度优异且力学性能可设计,其结构具有不错的承载能力,被广泛应用于船舶、飞机等大型设备的结构设计.当所受外载荷达到一定值时,薄板的局部屈曲失稳将导致整体结构的最终破坏,但较强的各向异性使得屈曲失稳问题的理论分析和求解变得复杂且困难,因此准确了解临界屈曲载荷对机构设计的可靠性和轻量化至关重要.  相似文献   

14.
管道内螺纹在疲劳载荷作用下表面易出现裂纹,本文通过对管道内螺纹疲劳载荷失效形式及直流漏磁检测在内螺纹缺陷检测中应用可能性分析,提出了采用该方法的装置设计方案.  相似文献   

15.
正直升机垂尾大梁加强件在使用中提前开裂,通过失效分析,确定断裂性质为疲劳开裂。根据以往疲劳强度设计经验,将垂尾主承力结构作为机体一部分,以承受飞行状态改变和地-空-地循环形成的低周疲劳载荷为主。采用安全寿命分析方法计算得到垂尾大梁加强件在低周载荷作用下具  相似文献   

16.
在循环荷载作用下,花岗岩宏观尺度疲劳破坏是由于细观尺度微裂纹的萌生、发育和贯通引起的,所以对处于细观尺度的微裂隙进行量化分析,对于理解花岗岩的动力特性有一定的意义。首先,利用扫描电镜(SEM)拍摄得到昌江花岗岩的大量细观结构图片,利用数字图像技术对图片进行处理,提取微裂纹的细观几何信息。然后,从矿物晶体角度定量分析了循环荷载作用过程中的细观损伤特征。研究结果揭示了循环荷载作用过程中穿晶裂纹大部分出现在长石晶体内,而云母晶体则以沿晶裂纹为主。  相似文献   

17.
基于TWIST阵风载荷谱,并对其进行简化,使用Instron8803电液伺服疲劳实验机分别对疲劳单一作用与腐蚀-疲劳耦合作用下的2024铝合金进行疲劳实验,并观测疲劳寿命。最后利用Hitachi S-3400N扫描电子显微镜将疲劳作用与腐蚀-疲劳作用下的断口进行扫描,对比观察疲劳断口的微观形貌。结果表明:疲劳单一作用下飞机的疲劳寿命实验值为134249次飞行循环;腐蚀-疲劳耦合作用下试件的疲劳寿命随腐蚀时间的增大而减小,并且腐蚀过的试样会产生大量腐蚀坑,疲劳裂纹出现"龟裂泥巴状"形貌。而瞬时断裂区域有较多致密分散的韧窝,韧窝中可看到明显的滑移痕迹。  相似文献   

18.
<正>碳纤维复合材料因其具有耐腐蚀、耐高温、比强度高、比模量大及易于成型等独特性能,广泛应用于体育用品、风力发电、航空航天领域。碳纤维复合材料与传统材料相比,减轻了飞机的近30%质量,很大程度上减少了油耗,在提升飞机飞行性能的同时,还能降低其制造与运营养护成本。国产大型飞机C919中复合材料的比例达到了12%,国外大型飞机B787和A350中碳纤维复合材料比例更是达到了50%以上。碳纤维复合材料在服役过程中受到飞行环境的影响会产生不同类型的缺陷,其中裂纹是飞机安全运行潜在隐患的因素之一,裂纹会在飞行恶劣的环境下快速生长并可能引发飞行事故。如何快速地判断裂纹的存在和精确的定位其位置是飞机检测的重要任务之一。  相似文献   

19.
<正>本文针对蜂窝铝夹芯结构的剪切性能,提出使用有限元分析的方法进行分析,并进行参数化讨论。在轻质复合材料结构领域起到有益的补充作用。蜂窝铝夹芯结构是一种外层为铝板,中间为铝蜂窝芯,并由一定的黏合剂黏结在一起的三明治结构。蜂窝铝夹芯结构具有轻质、高强度、高刚度、具有良好的隔热性和耐腐蚀性,可以在恶劣环境下长期使用。因此,蜂窝铝夹芯结构在航空、汽车、铁路等领域得到了广泛的应用。  相似文献   

20.
复合材料机身框的力学性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
液体成型技术大大地降低了复合材料昂贵的制造成本,为复材提供了广阔的应用前景。目前,针对液体成型制件力学行为的研究还很少。因此,本文通过弯曲试验研究了热压罐和液体成型工艺下复合材料框的力学性能。结果表明,热压罐制备的试验件具有较高的破坏载荷和刚度。液体成型试验件容易发生分层,承载能力明显低于热压罐试验件。可能是因为液体成型试验件的树脂浸润不够或分布不均导致层间粘结力不够,从而影响其承载能力。  相似文献   

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