埋植元件复合材料层合板分层损伤的数值分析

来源 :第17届全国复合材料学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wei_357
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针对含有薄膜埋植元件复合材料层合板 的分层损伤问题,利用ABAQUS 有限元软件,基于断 裂力学用以研究裂纹扩展问题的虚拟裂纹闭合技术 (VCCT),建立了在拉伸荷载作用下层合板分层起裂和 扩展过程的数值模拟方法。并通过断裂韧性实验,测定 了临界应变能释放率。在模拟分析中,考察了不同裂纹 萌生位置对分层扩展规律及结构强度的影响,并与实验 结果比较,验证了本方法的合理性和有效性。
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利用断裂力学方法,建立了复合材料帽型 加筋壁板结构的有限元模型。采用cohesive 单元模拟 筋条与蒙皮间的连接界面,研究了复合材料加筋壁板受 面外弯曲载荷作用下的界面脱粘问题。数值分析结果 与四点弯曲实验结果吻合较好,验证了该模拟方法的合 理性与有效性。同时,利用该模拟方法探讨了筋条细节 设计以及结构承载方式对于界面起裂载荷及起裂位置 的影响,获得了界面起裂载荷随帽型筋条设计参数变化 的规律。
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采用低粘度液体耐高温改性剂、耐高温 改性剂、促进型固化剂合成了BA9914 树脂,并对该 树脂的耐热性、粘温特性等进行研究表征,结果表明: BA9914 树脂适于VARI、RTM 等液体成型工艺,具有优 良的成型工艺性及耐温性能。
本文采用热塑性树脂协同环氧树脂的增 韧改性方案以研究开发高韧性的双马树脂基胶黏剂。 研究了聚醚砜以及聚醚砜协同环氧树脂对胶接性能的 影响。研究结果表明聚醚砜协同环氧树脂的增韧方法 获得了较高的剪切强度和剥离强度。在室温至175℃ 的温度范围内,所研制胶黏剂的剪切强度和剥离强度接 近或达到了环氧胶黏剂的水平。
以国内首台自动丝束铺放工程样机为试 验平台,自制预浸丝束为铺放原材料,分析了预浸丝束 质量对自动丝束铺放过程的影响,分类研究了其各项工 艺性能对自动丝束铺放过程的重要影响,主要包括宽度 精度控制、树脂含量控制精度、加工制造精度控制、粘塑 性变形及铺敷性控制、通过性能控制等;针对复合材料 典型结构包括平板、波浪板以及变截面进气道进行了工 艺铺放验证研究,取得了良好的铺放效果;最后总结分 析了影响自动
目前,中航工业复合材料技术中心在自 动铺带技术研究与应用方面已经取得了很大成果,并 采用两步法自动铺带技术制造了一种大尺寸壁板蒙皮 (10m×2m)。本文主要介绍了自动铺带技术的特点和 两步法铺带路线、大尺寸壁板蒙皮的设计、铺带制造以 及铺带效益分析等。大尺寸壁板蒙皮的成功研制,为大 型复合材料翼面类构件自动化制造奠定了基础。
利用光纤Bragg 光栅进行检测,对复合材 料的冲击累计损伤进行了实验研究,实验结果表明,在 材料未受到严重损伤状况下,光纤Bragg 光栅传感器的 检测十分稳定;用较大的能量进行反复冲击,光栅波长 的变化呈现阶段性,与冲击的破坏机理相一致。因此, 通过光栅波长的变化可对材料损伤状况进行评估。
为了探明不同类型碳纤维表面能差异以 及上浆剂对表面能极性、色散分量的影响规律,利用 威廉吊片法、OWRK 理论获得了去除上浆剂前后的碳 Ⅲ、碳Ⅶ、M40、M40JB 和M55JB 碳纤维表面能及其色 散、极性分量。结果表明,碳纤维表面能从大至小依次 为碳Ⅲ、M40、M55JB、M40JB 和碳Ⅶ,而极性分量占 11%~ 25%。去除上浆剂后极性分量下降较为明显,碳 Ⅲ、碳Ⅶ、M40 和M55JB
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