穿孔对平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧向压缩性能的影响

建立平纹编织面板蜂窝夹芯结构的渐进损伤分析模型来分别研究无损伤面板和单侧面板含穿孔损伤的蜂窝夹芯结构的侧向压缩性能,并将该结果与试验结果进行对照,以验证所建立模型的正确性。考虑到模型具有高度的材料非线性,选用ABAQUS/Explicit求解器进行蜂窝夹芯结构准静态侧向压缩性能的模拟,通过编写VUMAT子程序,分别设置面板和芯子的失效准则及刚度退化模型,选用内聚力模型模拟胶层,完成侧向压缩下蜂窝夹芯结构的渐进损伤分析。研究结果表明：无损伤面板的蜂窝夹芯结构侧向压缩强度受面板的屈曲行为控制,含穿孔损伤的蜂窝夹芯结构侧向压缩强度受含穿孔侧面板基体的抗压缩能力控制,且穿孔损伤会严重降低蜂窝夹芯结构的侧向压缩强度。     

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

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。     

泡沫铝夹芯结构高速移动工作台研究

为满足高速、超高速加工对机床移动工作台轻质高动态性能的要求,设计了以铸铁为面板、泡沫铝为芯体材料的夹芯结构移动工作台,并利用有限元分析软件研究了该工作台的静、动态特性。研究结果表明与传统铸铁材料工作台相比,泡沫铝夹芯结构移动工作台具有质量轻、固有频率高、谐振响应幅值低等特点,从而证明了泡沫铝夹芯结构工作台在高速、超高速加工中应用的可行性和优越性。     

湿热环境下含脱粘损伤蜂窝夹芯材料弯曲性能研究

通过使用三明治夹芯等效理论将蜂窝芯层等效为均匀连续的实体单元,将湿热环境中的湿应力等效为热应力,建立湿热环境下的蜂窝夹芯材料本构方程,以改进Hashin准则与Besant准则作为蜂窝夹芯材料的失效判据,并通过编写VUMAT子程序实现.采用Cohesive单元模拟面板与芯层间的连接方式建立湿热环境下蜂窝夹芯板的有限元模型,研究湿热环境对蜂窝夹芯材料弯曲性能的影响.切除某些Cohesive区域模拟面板与芯层脱粘现象并计算脱粘损伤对材料性能的影响,对比边缘脱粘与内部脱粘研究脱粘位置对蜂窝夹芯材料弯曲性能的影响.结果表明湿热环境降低了材料的极限承载能力,脱粘现象会加速面板与芯层分离,脱粘位置影响材料的损伤扩展性能,降低材料的弯曲强度.     

蜂窝夹芯结构粘接修理研究

目前,蜂窝夹芯结构已广泛应用到航空领域,伴随而来的是蜂窝夹芯结构的修理问题。以试验研究为主,探究用挖补法修补芳纶纸蜂窝夹芯结构的抗冲击和抗压缩性能。通过把面板尺寸、蜂窝替芯的紧密程度和胶层的类型等相关变量进行相应的排列组合,设置试验方案,探究出了最佳的修补方案。试件修补后,无论抗冲击性能还是抗压缩性能都能够恢复到或者近似恢复到试件完好时的性能;并且正方形面板、紧密的蜂窝芯子和环氧树脂胶层修补的试件抗冲击性能最好;正方形面板、紧密的蜂窝芯子和聚酰胺树脂胶层修补的试件抗压缩性能最好。     

复合材料起落架舱门结构优化设计

基于有限元软件ANSYS建立复合材料起落架舱门参数化有限元模型,基于三明治夹芯板理论将蜂窝芯层等效为均质的厚度不变的层板,以蜂窝夹芯高度与复合材料面板各铺层厚度为设计变量,以铺层板、蜂窝夹芯的强度,结构稳定性以及结构刚度为约束函数,以结构质量最轻为目标函数,基于ANSYS优化模块首先选择零阶法进行优化得到粗略解,其次选择一阶梯度优化法进一步对夹层结构进行优化设计,得到最优蜂窝芯子厚度、蒙皮各铺层厚度.     

新型组合蜂窝夹芯结构振动特性研究

针对提出的一种新型组合蜂窝结构,围绕该蜂窝夹芯结构的振动特性展开研究,从分析蜂窝夹芯结构的固有频率和特征值入手,并以应用于某型号电动车底盘中部甲板的新型组合蜂窝夹芯为例,通过模态分析,得到新型组合蜂窝夹芯结构的各阶固有频率和振型,验证了该夹芯结构的固有振动特性。借助数值仿真,对影响新型组合蜂窝夹芯固有频率和模态的关键尺寸胞元壁厚进行了改进;最后,在同等条件下,与正方形胞元夹芯和正六边形胞元夹芯进行了比较,结果表明新型组合蜂窝夹芯更能满足模态要求。     

钢蜂窝夹芯结构的准静态压缩吸能特性

利用MTS810型材料试验机对Q215钢蜂窝夹芯结构进行了准静态压缩试验,分析了其结构参数对抗压强度和比吸能值的影响.结果表明:Q215钢蜂窝夹芯结构具有良好的吸能特性,比吸能值达到5～38 kJ·kg-1;沿x,Y方向压缩时,抗压强度和比吸能值均随面板厚度与夹芯厚度比的增加而增大;沿x方向压缩时,抗压强度和比吸能值均随胞壁厚度与胞壁边长比的增加而增大.     

关于夹芯梁四点弯曲试验的计算分析

在材料力学推导出的矩形截面梁剪应力公式基础上,利用夹芯梁轴向位移,弯曲挠度与剪切应变的几何关系,推导出了夹芯梁截面弯曲应力及弯曲挠度表达式,弹性理论及有关试验结果都证明了该方法的计算精确度较高.理论计算分析表明:外载荷作用下夹芯梁四点弯曲时,在外载荷作用处夹芯梁面板与芯材结合部位应采用强度理论进行校核;均布载荷作用下剪...     

多面体体胞结构演变机理与抗撞性优化设计研究

针对多面体夹芯结构抗撞性优化过程中,传统数学模型以体胞边长,体胞高度等体胞几何尺寸为设计变量建立抗撞性优化数学模型,未考虑体胞形成过程对结构吸能特性的影响,导致所建模型遗漏了体胞的分布密度,且优化变量多、模型复杂的问题。对多面体夹芯体胞演变机理进行分析,以多面体夹芯结构演变参数为设计变量,建立基于Kriging近似技术的多面体夹芯结构抗撞性优化模型。构建多面体夹芯结构抗撞性优化流程,求解获得抗撞性最优的多面体夹芯结构设计,通过与波纹夹芯结构的对比,验证了该结构的可靠性。     

一种轻薄化天线单元组合结构设计

有源相控阵雷达高功率、轻薄化的发展趋势对天线单元组合良好的散热能力和低剖面的需求越来越强烈。文中提出了一种用印制电路板替代电缆实现天线到T/R组件的接口变换的轻薄化天线单元组合。与传统结构方案相比,该天线单元组合的厚度减小约70%,质量下降约40%,并可与冷板良好贴合实现热传导散热。文中介绍了它的安装布局、散热能力、阵列天线、反射面板、过渡层结构以及工艺实现方式,并通过试验,对其电性能、散热性能和环境适应性进行了验证。试验结果表明该天线单元组合的各项指标均满足要求。     

星载SAR微带天线和波导裂缝天线的结构设计

文中针对星栽SAR天线的结构形式,首先论述了微带天线的结构设计,从效率、材料、工艺三方面总结了微带天线的不足.然后从材料、分层设计、加工方法及可制造性设计方面论述了波导裂缝天线的结构设计.根据星载SAR天线的指标要求,通过设计实例与试验测试相结合的方法,表明设计合理,满足要求,并给出了微带天线和波导裂缝天线的比较,为实...     

基于复合材料的天线结构设计

对复合材料的天线框架设计进行了较为详细的论述,通过使用复合材料天线框架,保证了某相控阵天线对结构提出的阵元间距要求,为实现天线的电性能指标奠定基础;同时减轻了天线整体的重量。满足了天线整体的刚度、强度要求。     

大型抛物面天线面板安装调整量的计算方法研究

分析了大型抛物面天线面板的安装调整特点,提出了一种天线面板的安装调整量的计算方法,以提高天线面板的调整效率和装配精度。     

Effect of Facet Displacement on Radiation Field and Its Application for Panel Adjustment of Large Reflector Antenna

Large reflector antennas are widely used in radars, satellite communication, radio astronomy, and so on. The rapid developments in these fields have created demands for development of better performance and higher surface accuracy. However, low accuracy and low efficiency are the common disadvantages for traditional panel alignment and adjustment. In order to improve the surface accuracy of large reflector antenna, a new method is presented to determinate panel adjustment values from far field pattern. Based on the method of Physical Optics (PO), the effect of panel facet displacement on radiation field value is derived. Then the linear system is constructed between panel adjustment vector and far field pattern. Using the method of Singular Value Decomposition (SVD), the adjustment value for all panel adjustors are obtained by solving the linear equations. An experiment is conducted on a 3.7 m reflector antenna with 12 segmented panels. The results of simulation and test are similar, which shows that the presented method is feasible. Moreover, the discussion about validation shows that the method can be used for many cases of reflector shape. The proposed research provides the instruction to adjust surface panels efficiently and accurately.     

太赫兹天线结构设计

太赫兹天线工作频率高(100 GHz~10 THz),加工、装配精度要求严苛,合理有效的天线结构设计是太赫兹天线工程化亟待解决的技术难题之一。文中研制了一套工作在0.33 THz的太赫兹天线,详细阐述了天线结构、各组成结构材料和互联以及天线装配,并根据使用环境,对天线结构进行了仿真和电性能测试。结果表明,整套天线满足刚强度等各项指标要求,也验证了该天线结构设计的合理性和有效性。     

某型舰载设备天线罩改进设计

针对某型舰载设备天线罩暴露出的发泡不充分、油漆易脱落、强度不高导致易损等质量问题,研究改进新的天线罩设计方法,通过材料选择、电性能分析、强度校核和工艺设计等几方面的讨论,采用Solidedge建模,MSC.Patran和MSC.Nastran有限元分析,并结合工程实践的验证,证明改进设计的天线罩符合装备使用要求。     

长条形雷达天线结构设计研究

为了达到长条形天线的商品化设计要求,文中提出了一种以整体骨架为设计核心的长条形天线结构设计方法。该设计根除了钣金拼接骨架时反复校核导致的制造成本上升的弊端,达到了简化结构、降低制造成本的目的。整体化骨架设计采用经过优化的高刚度工字型截面结构、玻璃钢加芳纶纸蜂窝夹层结构材料,满足长条形天线高刚强度、低成本和轻量化的商品化设计要求。仿真结果表明天线整体性能优良。整体化骨架设计是对长条形天线结构系统设计和商品化设计的有益探索。     

大型相控阵雷达天线反射面板的制造技术

阐述了某大型相控阵雷达天线反射面板加工中的工艺难点及采取的有效工艺措施,并简要介绍了面板加工工艺规程.     

先进复合材料在雷达上的应用

先进复合材料因其一系列优越性能,不仅是新材料研制的典范,也是实现武器系统先进性的重要研究方向.文中介绍了高性能树脂基先进复合材料的历史,简要论述了先进复合材料的主要组成材料即高性能玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、氰酸酯树脂、双马树脂、芳纶蜂窝芯材、聚氨酯泡沫芯材等的特点,重点列举了先进树脂基复合材料在雷达上的实际应用情况,如雷达罩、天线反射面、馈源、各类结构件、线路板基板材料、隐身材料、智能材料等,并指出其在雷达上具有广阔的应用前景.