一种新型复合材料步行板

研究了一种主要用于铁路桥梁的新型复合材料步行板。相比原钢筋混凝土或钢制步行板,该新型复合材料步行板可减重40%～85%。采用ABAQUS软件对复合材料步行板进行有限元分析,并进行试验验证。结果表明：该新型复合材料步行板的强度和刚度均满足铁路桥梁的使用技术要求,刚度计算分析结果与试验结果基本吻合,证明该新型复合材料步行板在实际使用中具有足够的安全性。     

复合材料电缆支架结构强度的有限元仿真计算

介绍了复合材料电缆支架的应用背景,基于使用现场的实际受力工况,利用ABAQUS分析软件,对复合材料电缆支架的经典三托臂结构进行了静态有限元仿真计算,并进行了各种工况下的实验室测试。3种不同受力状态下的应力应变计算结果和实验室测试结果表明,该结构设计能够满足在静态力作用下的材料强度要求。     

电磁窗用蜂窝夹层复合材料内部缺陷超声C扫描检测

对某型号复合材料夹层结构内力情况进行分析,进行理论计算,建立力学模型;使用patrannastran大型有限元软件建立复合材料蜂窝夹层结构有限元模型,模拟试验件受力特点计算出蜂窝夹层结构失效过程,建立了合理的数学模型;采用ASTM C393试验标准对复合材料蜂窝夹层结构试验件进行试验,获得某型号复合材料蜂窝夹层结构强度,并将试验结果与计算结果进行对比分析,得出蜂窝夹层结构的受力特点及验证模型的准确性。     

复合材料蜂窝夹层结构四点弯曲性能研究

对某型号复合材料夹层结构内力情况进行分析,进行理论计算,建立力学模型;使用patrannastran大型有限元软件建立复合材料蜂窝夹层结构有限元模型,模拟试验件受力特点计算出蜂窝夹层结构失效过程,建立了合理的数学模型;采用ASTM C393试验标准对复合材料蜂窝夹层结构试验件进行试验,获得某型号复合材料蜂窝夹层结构强度,并将试验结果与计算结果进行对比分析,得出蜂窝夹层结构的受力特点及验证模型的准确性。     

轴压作用下缠绕复合材料夹芯圆柱壳力学性能研究

为研究缠绕复合材料夹芯圆柱壳的力学特性,首先开展了缠绕复合材料夹芯圆柱壳模型的轴向压缩试验,得到载荷-位移曲线与应变分布规律;进而,依据复合材料经典层合板理论,将缠绕圆柱壳模型的内外蒙皮均匀化,等效为单向纤维增强复合材料,采用ABAQUS有限元软件对结构模型进行分析,得到不同载荷下的应变规律;最后,将有限元计算结果与试验结果进行对比,轴向刚度误差为10.69%,测点应变值最大误差为12.88%,表明该方法可用于缠绕复合材料夹芯圆柱壳计算,为复合材料夹芯圆柱壳的设计应用提供指导。     

基于小样本物理测试的复合材料B基准许用值分析计算

复合材料由于其复杂性及工艺和制造缺陷导致材料表现出极大的分散性,对其进行研究十分困难。目前的传统方法依赖大量试验,对人力、时间、材料成本要求极高。本文采用仿真方法,计算研究了实际工程中使用的一种碳纤维增强树脂基复合材料的纵向拉伸、横向拉伸、纵向压缩、横向压缩、面内剪切等5种力学性能的B基准许用值并分析了试验与计算之间的差异。对试验计算与仿真结果误差较大的纵向压缩强度及试验未计算出结果的横向拉伸强度进行了重点分析。计算误差控制在5%,且节省了成本。     

麦格纳和福特团队开发汽车用碳纤维支架

<正>麦格纳国际公司和福特汽车公司于2017年3月25日宣布,合作开发出了使用碳纤维复合材料的用于车辆的支架系统。麦格纳国际公司与福特公司开发的碳纤维复合材料支架,比等量的钢材质量减轻了34%。该支架将降低车辆重量,提高燃油效率。通过用两个模制件和4个金属部件替换45个钢部     

美国Magna与Ford合作开发碳纤维复合材料引擎副支架

正来自美国密歇根州特洛伊城的Magna国际公司与福特汽车合作开发了碳纤维复合材料引擎副支架原型样品,比对应的冲压钢制件减重34%。该引擎副支架采用2个复合材料模压零件和4个金属零件代替了原有的45个钢制零件,零件数量减少了87%。模压零件之间采用胶结和铆接的方式连接。该碳纤维复合材料支架样品是Magna     

复合材料融合设计在安装支架上的应用

航空电子装备中广泛使用的安装支架类产品,通常采用铝合金等金属材料设计制造,在新一代装备升级改进中,提出了结构轻量化要求。安装支架结构复杂,采用复合材料替代金属作为结构轻量化的材料选择,存在设计、制造等难点。本文介绍了复合材料融合设计方法在复合材料安装支架上的设计应用,综合考虑材料、结构、工艺、模具、制造等要素,探索在实现产品结构功能和减重的同时,提高材料利用率和成品质量,并降低工艺成型难度和制造成本。通过产品制造和试验,验证了该方法的可行性和优点。     

三维中空复合材料天线罩的有限元结构分析

某类型天线罩外形尺寸较大,减重要求高,三维中空复合材料可满足该类型天线罩透波和结构高强的要求。针对上述使用要求和实际工况,选择三维中空织物复合材料为主体结构,玻璃纤维增强环氧树脂复合材料为补强面层,制备三维中空结构天线罩,采用有限元分析软件建立三维中空结构天线罩的有限元模型,对该类型天线罩在使用工况下的刚度、强度和稳定性进行分析,其计算结果满足刚度、强度和稳定性的要求,并通过压力试验验证中空夹层天线罩的变形量与有限元分析结果保持一致,从而指导该天线罩的铺层设计、优化及材料的选用。     

纤维增强复合材料矩形薄板压缩稳定试验及最优设计

本文通过280多块玻璃纤维增强复合材料矩形薄板的稳定试验,得出试验结果与理论分析一致的结论,证实按各向异性板的屈曲理论公式计算纤维增强复合材料薄板稳定临界载荷是可靠的。本文给出了各种纤维增强复合材料薄板达到最大临界载荷的最优基体含量和最优偏角的选择,得出的结果可供产品设计时使用。     

铁路桥梁现浇支架与施工技术研究

本文在研究中以铁路桥梁现浇支架为核心,分析铁路桥梁现浇支架施工技术,提出合理有效的质控措施,提高施工质量,优化施工流程和施工工艺,保证工程效益的最大化,并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。     

碳纤维复合材料卫星杆件优化设计

基于微观力学失效分析,对碳纤维复合材料卫星支架二力杆件进行了优化设计。结果表明,与现有二力杆件相比,通过优化设计的二力杆件可以实现减质量30%以上,而强度保持不变。最后通过多个试件的试验加以验证,该优化设计案具有较好的可行性。     

基于微观力学失效分析对碳纤维复合材料卫星支架杆件的优化设计

使用国外先进计算软件MIC-MAC进行基于微观力学失效分析,对碳纤维复合材料卫星支架二力杆件进行优化设计。结果表明,与原有二力杆件相比,通过优化设计的二力杆件可以实现质量减重30%以上而强度保持不变。指出基于微观力学失效分析的优化设计在卫星复合材料结构上的普及应用,可大幅度减少卫星发射所需的燃料,将具有重要的意义和价值。     

地铁隧道用纳米酚醛复合材料电缆支架的研制

为了解决地铁工程中金属材料腐蚀的技术难题,本文采用纳米酚醛复合材料取代传统的金属材料,制备电缆支架的底座和托臂,研制了一种新型地铁隧道用可调式电缆支架。该新型电缆支架具有良好的耐火阻燃性能,在280℃的温度下保温0.5 h后弯曲强度保持率≥90%。在3倍于实际使用载荷的受力情况下的最大变形只有4.5 mm,安全系数介于3.4~15,能完全满足设计和使用要求。该新型电缆支架的设计与开发为地铁隧道用电缆支架的应用提出了一种全新的方法和思路。     

复合材料开孔平板剪切稳定性研究

本文对复合材料开孔平板试验件进行剪切载荷下的稳定性分析。对厚度为2mm,铺层为16层的开孔平板进行剪切稳定性试验。采用工程算法对复合材料平板的临界屈曲载荷与剪切屈曲应变进行计算，该方法考虑了铺层与边界条件的影响。通过有限元仿真软件建立剪切平板模型，计算模型的屈曲模态，并将模态作为初始缺陷引入模型，通过有限元弧长法计算复合材料平板模型的非线性屈曲载荷及屈曲应变。对于平板模型，工程算法得到的剪切屈曲载荷、屈曲应变与有限元模型计算的结果基本吻合。对于带孔平板模型，利用有限元弧长法仿真得到剪切载荷作用下的应力分布及非线性屈曲载荷，与试验结果对比较好。通过有限元结果与试验、工程算法结果对比，验证了有限元模型的可靠性。基于验证过的有限元模型进行了参数化研究，评估了不同开孔直径对复合材料平板剪切屈曲稳定性的影响。研究结果表明，开孔会导致结构剪切屈曲载荷显著下降，孔边比为0.3时，为临界屈曲载荷最优的结构模型。开孔直径越大，结构的剪切屈曲载荷越小，孔边应变逐渐增大。     

复合材料圆管弯曲强度研究

对两组不同支距(100,200,300,400,500mm),在管芯加与不加塞子情况下的纤维增强复合材料圆管进行了弯曲试验。结果显示加与不加塞子,对圆管的弯曲强度的试验结果影响很大。对于所测试的玻璃纤维增强复合材料圆管,管芯不加塞子情况下的纤维增强复合材料圆管的弯曲强度约为加塞时的42%～60%,试验结果离散性较加塞时高出2%～4%。为探索一种合理的复合材料圆管弯曲性能的评价方法,本文对此现象进行了分析,建立了复合材料圆管弯曲强度模型,并采用修正的Hill平面应力准则给出了加与不加塞子情况下两者弯曲强度之间的关系。理论计算结果与测试值符合得很好,表明可以采用管芯加塞弯曲实验方法,再利用本文所建立的关系获得复合材料圆管较真实的弯曲强度。     

碳纤维复合材料强度的有限元模拟

碳纤维复合材料在工业上的应用越来越广,但对其材料性质的研究还远不充分。为了节省试验经费,应在进行必要试验的同时对碳纤维复合材料的性质进行模拟计算。本文针对一标准试验,利用ANSYS软件的节点耦合技术和接触分析技术分别对某碳纤维复合材料制成的NOL环进行了拉伸破坏载荷下的强度计算,给出NOL环上各点的周向应力。结果发现,这两种模拟方法与试验值的误差分别为23.6%和5.6%,表明接触分析技术比较精确。     

公路工程用玄武岩纤维增强复合材料模板的性能

为优化公路工程疲劳性能，使用SBS改性沥青、矿料、玄武岩纤维制备纤维增强复合材料，采用马歇尔试验方法分析不同配合比条件下玄武岩纤维增强复合材料的性能。马歇尔试验分析结果显示：矿料初始级配的初始油石比为6.0%，玄武岩纤维质量分数、SBS改性沥青质量分数分别为0.35%、4.55%时，玄武岩纤维增强复合材料的性能最优；将其制备为玄武岩纤维增强复合材料模板后用于公路路面养护，在多种应变工况中，公路路面疲劳寿命次数变多，劲度模量变大。由此证明，玄武岩纤维增强复合材料模板具备优化公路工程的抗疲劳性能，延长沥青路面应用寿命的能力。     

复合材料光伏支架结构设计及应用研究

为开发一种结构性能稳定、耐久性和轻量化的光伏支架,以某试点建设工程为背景,制备出树脂基复合材料光伏支架。从光伏支架承受的风荷载﹑雪荷载﹑自重荷载及地震荷载入手,通过计算,对支架结构设计中的关键构件﹑节点进行强度校核。同时,通过支架系统风洞力学性能测试及支架用复合材料4000 h多因子老化特性研究,验证了复合材料光伏支架实际应用的可行性。