融合纤维数据的复合材料简体结构持久寿命评估方法

对于由T700碳纤维浸胶丝束缠绕铝合金筒壁构成的复合材料筒体结构,通过提高简体转速增加纤维拉应力的加速寿命试验仍无法获得充分的失效数据,试验结果多表现为高应力大删失比与低应力无失效混合的寿命数据类型,且采用现行方法进行持久寿命评估的结果存在置信度偏低的问题.针对这一问题,首先对纤维和简体的加速等同性与失效机制一致性进行分析,进而通过对加速模型参数估计量的部分协方差矩阵进行统计检验与信息融合,建立了一种可融合纤维数据的筒体结构持久寿命评估方法.该方法通过综合利用碳纤维的相似性信息,从而提高简体结构持久寿命评估的精度.采用实例验证了文中方法的有效性,使筒体结构持久寿命的评估精度提高了35％.     

复合材料筒体结构水压试验失效分析

本文针对某型复合材料筒体结构在静水外压试验过程中出现的破裂失效现象,通过有限元仿真计算,从筒体的结构设计,试验叠加因素等方面进行了分析,找出了复合材料筒体破裂的主要原因。     

评估复合材料安全寿命的低成本方法

提出了一种评估复合材料安全寿命的低成本方法, 该方法可以综合利用以往积累的经验数据和当前的试验数据预测复合材料的安全寿命。由于它既充分利用了当前的试验数据又利用了以往的经验数据, 所以其可利用的信息量要远远大于只能利用当前试验数据的现行方法, 从而用本文方法预测复合材料安全寿命比现行方法既节省了大量试件又提高了精度, 为解决目前复合材料寿命分散性大, 预测安全寿命所需试件个数多、试验周期长、耗资大的问题提供了一种方法。文中还给出了某飞机复合材料在谱载下的安全寿命对比试验结果。      

Ti40钛合金的持久寿命及其预测方法

通过高温持久试验对不同温度下Ti40钛合金的持久寿命进行研究,建立了Ti40合金的持久强度曲线。结果表明:在较低应力水平下,Ti40合金的持久寿命随应力增加而损耗的程度较为严重。同时,采用等温线外推法预测Ti40合金的持久寿命,预测结果表明:在500℃,310MPa条件下Ti40合金的持久寿命为828.80h,其置信度可达99.94%,该数据可为航空发动机的设计与选材提供参考依据。     

产品寿命试验中无失效数据的应用方法研究

高可靠性产品寿命试验中经常出现无失效数据的情况.如何根据所得到的无失效数据去估计产品寿命的可靠性是工程技术人员必须考虑的问题.针对这个问题,首先引入无失效数据分析模型,其次分别介绍了基于经典数理统计理论、贝叶斯理论和秩分布理论的处理方法.然后简要的给出了计算公式.最后对各种方法的优缺点进行了分析.这将有助于工程技术人员了解和处理无失效数据问题,并为实际产品的可靠性分析提供帮助.     

T300／4211复合材料的使用寿命评估

选用Ｔ３００．４２１１环氧基碳纤维增强复合材料，应用半经验数学模型，结合短期不同气候区的自然老化数据和人工加速老化数据，预测其长期使用下（５１年和３０年）力学性能的变化，估算复合材料结构的工作寿命，为复合材料飞机构件的性能评定提供参考依据。     

电站锅炉承压元件的寿命评估方法

综述了国内外迄今为止提出的关于电站锅炉承压元件在运行工况下寿命评估的主要方法.这些方法主要分为以传统持久强度试验外推为主的方法和以蠕变变形和裂纹扩展为主的方法,前者包括持久强度曲线外推法、时间-温度参数法和Robinson寿命消耗法则等;后者包括θ法、C射影法、蠕变曲线逐步外推法以及蠕变损伤开裂及裂纹扩展的评估方法等.     

基于WIM数据的上海长江大桥钢箱梁的寿命评估

通过对上海长江大桥细节寿命的估算为大桥的维护和修复提供依据.基于论文"基于WIM数据的上海长江大桥钢箱梁应力谱研究"的研究结果,得到钢箱梁各细节的应力谱,同时参考英国桥梁规范BS5400第十部分,确定了能够体现细节疲劳性能的S-N曲线,并结合Miner疲劳累积损伤准则,对大桥钢箱梁细节寿命进行评估.研究结果表明,在现行日常运营过程中,钢箱梁各细节应力幅值较小,循环次数多,损伤量级很小,故细节不会发生疲劳破坏,即结构在现行运营期间保持了很高的安全性和可靠度.     

基于Z_c参数的HP耐热合金高温蠕变及持久寿命的预测方法

通过研究HP耐热合金的高温蠕变实验数据,提出一种基于Zc参数的高温蠕变变形预测方法,并且利用该方法对HP耐热合金的高温蠕变性能进行预测和分析。结果表明:在1000,980℃和930℃下,蠕变应变分别为0.5%和1%时,预测数据与HP耐热合金的蠕变实验数据符合较好。同时利用基于Zc参数的高温蠕变变形预测方法对HP耐热合金的高温持久寿命进行了评估,结果表明由该方法得到的预测主曲线与耐热合金的持久实验数据吻合较好。     

基于迟滞耗散能的纤维增强陶瓷基复合材料疲劳寿命预测方法

纤维增强陶瓷基复合材料(CMCs)在疲劳载荷作用下,纤维相对基体在界面脱粘区往复滑移导致其出现疲劳迟滞现象,迟滞回线包围的面积,即迟滞耗散能,可用于监测纤维增强CMCs疲劳损伤演化过程。提出了一种基于迟滞耗散能的纤维增强CMCs疲劳寿命预测方法及考虑纤维失效的迟滞回线模型,建立了迟滞耗散能、基于迟滞耗散能的损伤参数、应力-应变迟滞回线与疲劳损伤机制(多基体开裂、纤维/基体界面脱粘、界面磨损与纤维失效)之间的关系。分析了疲劳峰值应力、疲劳应力比与纤维体积分数对纤维增强CMCs疲劳寿命S-N曲线、迟滞耗散能和基于迟滞耗散能的损伤参数随循环次数变化的影响。疲劳寿命随疲劳峰值应力增加而减小,随纤维体积含量增加而增加;迟滞耗散能随疲劳峰值应力增加而增加,随应力比和纤维体积分数增加而减小;基于迟滞耗散能的损伤参数随纤维体积分数增加而减小。      

Effect of short-term data on predicted creep rupture life – pivoting effect and optimized censoring

Abstract

Fitting data to classical creep rupture models can result in unrealistically high extrapolated long-term strength. As a consequence, the standard strength values for new steel grades have frequently needed downward correction after obtaining more long-term test data. The reasons for non-conservative extrapolation include the influence of short-term data, which are easiest to produce but tend to pivot upwards the extrapolated values of creep rupture strength. Improvement in extrapolation could be expected by reducing this effect through model rigidity correction and censoring of very short-term data, but it may not be immediately clear how to justify the correction of particular models or censoring.

Analogously to the instability parameter in the minimum commitment model for creep rupture, a rigidity parameter correction (RPC) is introduced to assess the pivoting effect of creep rupture models for the purpose of reducing potential to non-conservativeness in extrapolation. The RPC approach can be used with any creep rupture model for comparing the model rigidity and the potential benefit from censoring short-term data. The correction itself will never introduce non-conservatism, regardless of the model. The RPC approach is demonstrated by analyzing an ECCC data set for cross-welded 9%Cr steel (E911).     

Random fatigue life prediction of carbon fibre-reinforced composite laminate based on hybrid time-frequency domain method

To evaluate fatigue life of composite laminate with hole under random loading, a random fatigue life prediction model is established by hybrid time-frequency domain method in this paper. Firstly, dynamic response of composite laminate is obtained from FE model in frequency domain. Secondly, root mean square of stress of six stress components of critical damage point in frequency domain are transferred to stresses in time domain. At last, 3D Tsai–Hill static failure criterion is adopted to convert the multiaxial stress into the uniaxial equivalent stress. Fatigue life is predicted by equivalent stress fatigue life code. The method is validated with the random vibration fatigue test of carbon fibre-reinforced composite laminate. Numerical results are compared with random fatigue experiments which show good agreement with numerical results.     

Ag颗粒增强复合钎料钎焊接头蠕变断裂及强化机理研究

测定了不同应力和温度下Ag颗粒增强复合钎料及基体钎料63Sn37Pb钎焊接头蠕变寿命,分析了Ag颗粒增强复合钎料及基体钎料钎焊接头蠕变断裂机理.表明:Ag颗粒增强复合钎料钎焊接头蠕变寿命优于基体钎料;Ag颗粒表面Ag-Sn金属间化合物形成及Ag颗粒对富Pb层阻碍作用是复合钎料钎焊接头蠕变性能提高的主要因素;钎焊接头Cu基板上一薄层富Pb相区形成是蠕变裂纹主要原因.     

基于模糊Choquet积分的图像融合效果评价

针对多源图像的融合效果评价问题,提出了一种基于模糊Choquet积分的图像融合效果评价方法。该方法采用融合图像熵值、交叉熵平均值、交叉熵均方根值、平均梯度值构成单因素评价指标集,基于知识确定F测度和各单因素评价指标的隶属度函数,应用Choquet积分综合各单因素指标得到一个综合评价指标。该方法综合利用了多个单因素指标的信息,并将人的知识引入到对图像融合效果的评价中,其评价结果更为全面客观。将该方法应用于CCD/SAR图像的融合效果评价,评价结果与理论分析结果和目视效果是一致的,表明了该评价方法的有效性。     

碳纤维/环氧树脂复合材料制孔损伤综合评价方法

碳纤维/环氧树脂(C/E)复合材料在制孔过程中容易产生毛刺、撕裂和分层等多种加工损伤, 对加工损伤进行合理有效的评价是复合材料构件经济性和可靠性的重要保证。针对现有纤维增强复合材料制孔损伤评价方法的单一性和局限性, 首先, 基于统计方法的相对指标法, 提出了综合考虑毛刺、撕裂及分层损伤的C/E复合材料制孔损伤综合评价的新方法, 建立了损伤因子的数学模型。随后, 根据评价指标的关联性, 采用刀具磨损试验确定了数学模型中的所有系数, 以及判别C/E复合材料制孔质量合格与否的临界损伤因子值。最后, 通过超声波探伤对提出的评价方法的准确性进行了验证。结果表明:采用提出的C/E复合材料制孔损伤综合评价方法, 能够有效地反映和评价不同加工参数下的制孔质量状况。      

基于数据融合的红外目标识别

为了获得良好的红外目标识别性能,综合应用了图像处理、模式识别和数据融合领域内的新技术.采用了神经网络和证据理论集成的数据融合方法进行目标识别的数据融合.根据LVQ神经网络在目标识别领域内应用特点,构造了基于证据理论的基本概率赋值函数.对此目标识别技术进行了测试,结果表明,采用此技术后的识别的可信度得到了较大提高.     

基于宏微观分析的碳纤维增强高分子复合材料强度性能表征

微观力学强度理论(MMF)是一种新型的基于物理失效模式的复合材料强度理论。通过对碳纤维/树脂(UTS50/E51)复合材料单向层合板进行纵向、横向静载拉伸、压缩和弯曲试验, 得到层合板的基本力学性能和宏观强度指标。建立了碳纤维增强树脂基复合材料微观力学模型, 获取树脂基体和纤维不同位置的机械载荷应力放大系数和热载荷应力放大系数。结合获取的应力放大系数及试验测得的单向层合板宏观强度, 计算出层合板组分的MMF强度特征值。绘制了基于MMF强度理论的层合板破坏包络线, 并与Tsai-Wu失效准则预测结果进行对比。实现了对UTS50/E51层合板MMF强度特征值的表征。     

基于矢量传感器的双基地声纳数据融合

提出了一种基于单矢量传感器的双基地声纳定位数据融合算法.阐述了矢量双基地声纳数据融合定位算法的基本原理与解决方案.与常规声压双基地T/R-R声纳系统相比,矢量双基地声纳系统拥有更为丰富的声场观测信息.较之传统声压型,基于时延定位的算法(TOL),此新算法可带来更高的定位精度.在近基线三角区域,定位精度提高约23%,而在基线定位盲区附近,定位精度提高近40%.此新算法同时还解决了TOL算法的定位二值模糊问题.     

Performance evaluation of multi-sensor data fusion technique for test range application

We have adopted the state-vector fusion technique for fusing multiple sensors track data to provide complete and precise trajectory information about the flight vehicle under test, for the purpose of flight safety monitoring and decisionmaking at Test Range. The present paper brings out the performance of the algorithm for different process noise and measurement noise using simulated as well as real track data