复合材料力矩陀螺支架结构优化及仿真

为了提高力矩陀螺支架结构效率,以结构基频/质量比(ω/m)作为优化目标值,对力矩陀螺支架结构进行了动力学分析。利用有限元软件建模计算,得到复合材料制造的力矩陀螺支架质量为7.32 kg,基频为255.06 Hz,ω/m为34.83 Hz/kg。为了发挥复合材料的性能优势,对力矩陀螺支架通过几何结构进行优化设计。结果表明:本体厚度增加1 mm,ω/m降低4.2%;通过均布T型加强筋增强,ω/m可提高39.21%。基于T型加强筋增强结构,对复合材料铺层进行优化设计。结果表明:准各向同性铺层具有更高的结构效率,ω/m为48.49 Hz/kg;考虑复合材料整体成型工艺性,采用[-144/-72/0/+72/+144]ns结构适应性铺层设计得到的ω/m为47.79 Hz/kg。     

复合材料胶接用金属喷砂工艺研究

对复合材料胶接用金属材料及表面处理方式进行简述,并对TC4钛合金、5052铝合金、304不锈钢、4J36殷钢的喷砂工艺参数进行实验研究。以喷砂时间为变量,以金属材料喷砂后与复合材料试件的胶接拉剪强度表征金属材料喷砂后的表面状态。实验表明:在喷砂材料为40目石英砂,喷砂距离约为150 mm,喷砂角度为45°,喷砂压力为0. 5 MPa的条件下,TC4钛合金的合理喷砂参数为30 s±5 s/15 cm2,5052铝合金的合理喷砂参数为20 s±5 s/15 cm2,304不锈钢的合理喷砂参数为45 s±5 s/15 cm2,4J36殷钢的合理喷砂参数为25 s±5 s/15 cm2。