碳纤维复合材料激光制孔技术研究进展

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有抗疲劳性好、比强度高、耐热性好等优良的热物性能，已在航空、航天等领域得到广泛应用。作为主要的承力构件，CFRP板之间的机械连接所需加工的装配孔数量众多。然而，CFRP作为高硬度且各向异性的难加工材料，传统机械钻孔存在刀具磨损严重、制孔工序多等缺点；相比于机械钻孔，激光“不怕硬”，激光制孔无刀具磨损、经济性好、易于实现自动化控制。首先对CFRP激光制孔加工技术进行了综述，着重分析了CFRP激光制孔常见工艺；其次，剖析了CFRP激光制孔加工常见缺陷及其抑制研究现状；随后，阐述了CFRP激光加工工艺参数对制孔质量及效率的影响；为了阐明CFRP激光制孔材料移除机制，还综述了CFRP激光制孔加工数值仿真和基于高速摄像的加工过程动态观测研究进展；最后，展望了CFRP激光制孔技术的发展趋势。     

更正北大核心CSCD

《激光与红外》2021年51卷第12期1554页《主动红外热像技术在航空发动机叶片缺陷检测中的研究和应用进展》第三作者姓名及单位应为“施亚中,北京飞机维修工程有限公司西南航线中心”,基金项目应为“天津市教委科研计划项目(No.2019KJ119)资助”。     

纺织复合材料纤维预制体力学性能测试方法研究进展

纺织复合材料具有质量轻、强度高，可设计性强等诸多优势，在航空航天领域得到广泛应用。纺织预制体的纤维结构对复合材料的最终力学性能有着决定性影响。然而，预制体的纤维结构在织造过程中不可避免地会发生宏观尺寸和微细观结构的变形，甚至产生褶皱缺陷。纺织预制体作为一种柔性骨架，其变形机制十分复杂。采用试验测试来表征预制体的力学变形特性是最直接、最有效的方法，也是建立理论和数值分析模型的基础。本文对纺织复合材料预制体的拉伸、压缩、弯曲、剪切和成型试验等测试方法进行了综述，讨论了不同测试方法的优缺点及适用条件，对后续的研究工作进行了展望。本研究将为预制体力学测试技术的改进、测试标准的建立和成型过程中的准确控形提供理论指导，对纺织复合材料的结构设计和工程应用起到推动作用。     

3D打印裂隙岩体动态力学性能及能量耗散规律初探

地下岩体结构经常遭受到地震、爆炸、冲击振动等产生的动力扰动，利用3D打印技术的优势研究冲击荷载下岩体动态力学性能对实现3D打印技术在工程领域的应用具有重要意义。采用φ50 mm的变截面霍普金森压杆(SHPB)装置，对含预制裂隙的3D打印岩体试样进行动态单轴压缩试验。研究结果表明：试样的动态抗压强度随着预制裂隙倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势，当预制裂隙倾角为30°时试样强度最小，当预制裂隙倾角为90°时试样强度最大。与3D打印岩体试样的静态单轴压缩强度对比发现，3D打印砂性材料具有明显的率效应，当应变率为139.65 s^-1时，3D打印岩体试样的动态抗压强度是静态抗压强度的4.34倍。预制裂隙缺陷在一定程度上加剧了试样的能量耗散和破碎过程，并且30°倾角预制裂隙对试样能量耗散和破碎结果的影响程度最大。同时，3D打印岩体试样的能量耗散过程与破碎块度表现出明显的自相关性，所用的3D打印砂性材料的宏观破碎结果与能量耗散之间的关系与天然岩石材料有一定相似性，为今后3D打印材料模拟天然岩体应用于动态力学试验的可行性奠定了基础。     

路面缺陷及病害养护车旋转叶片力学及流场仿真

以路面缺陷和病害养护车转动式料仓作为研究对象,通过分析料仓的使用及设计要求,确定料仓旋转叶片、旋转叶片的布置方式、螺旋升角值、叶片截面形状等.通过分析沥青混合料在路面缺陷及病害养护车转动料仓内的运动特性,运用CAXA、Pro/e、Solid Works、ANSYS Workbench等软件对沥青混合料进行仿真研究建立了沥青混合料的分析模型,通过比较转动料仓螺旋升角分别为25°、28°、30°时的仿真模型分界面及轴向平面混合料的速度,结合叶片加工工艺、搅拌效率、进出料效率等因素,确定料仓螺旋升角的最优角度,研究成果为路面缺陷及病害养护车的设计提供较好的参考价值.     

非径向管板焊接接头的超声检测

对AP1000压水堆核电站安全壳贯穿件的非径向管板焊接接头结构特点进行了介绍,并分析其超声检测工艺的重点和难点。通过建立统一的缺陷定位坐标系并结合被检构件的几何特点进行综合分析,推导得出了h值(缺陷回波最高点距套管外壁的距离)的计算方法。为超声检测对这类焊接接头缺陷的准确识别和定位提供了行之有效的方法,为解决这类焊接接头的超声检测技术受限区提供了行之有效的措施。     

管壁异形渐进翻孔成形的力与变形特征分析

管壁渐进翻孔成形是传统渐进成形这一柔性成形工艺的重要扩展。针对圆管与方管管壁的长圆形和矩形翻孔,设定了8组渐进成形参数的加工方案,探讨了不同加工条件下管壁变形特点及其影响因素。研究发现:采用改进工具头以及"预翻+整形"方式,能够实现曲面结构的复杂翻孔加工;由于几何形状和材料流动性的差异,方管渐进翻孔的成形载荷远大于圆管渐进翻孔的成形载荷;就不同翻孔位置的减薄率而言,圆弧端最大、圆弧过渡端次之、直壁端最小。采用增加渐进翻孔的预翻量、选择直壁端进刀、减小进给量,以及采用顺-逆时针相结合的递进方式等措施,有助于消除破裂、金属堆积等缺陷,从而提高管壁渐进翻孔成形质量。