复合材料加筋层合板阶梯式挖补修理的稳定性分析研究

基于有限元方法,研究了复合材料加筋层合板阶梯式挖补修理的稳定性问题。利用商用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,建立了复合材料层合板阶梯式挖补修理结构稳定性三维有限元分析模型。并通过所得屈曲特征值计算出修补结构临界失稳载荷,拟合出临界失稳载荷图,分析得出不同筋距、加筋数、挖补阶数和胶层厚度对复合材料层合板阶梯式挖补修理结构稳定性的影响规律。     

薄层合板单面贴补修理拉伸性能研究

贴补修理是工艺简单、应用较广的复合材料结构修补技术。对含有孔穿透损伤的复合材料层合板单面贴补修理试验件进行拉伸试验,保持补片的铺层顺序、厚度不变,改变补片的直径,考察补片直径对单面贴补修理效果的影响,并根据试验过程中采集的试验件相应位置的应变数据以及载荷位移曲线分析其失效机理。结果表明,单面贴补修理试验件的强度恢复率约为34%～50%,且贴补修理对于含穿透孔损伤层合板的刚度具有一定的恢复作用,而且随着补片直径的增大,强度恢复率增高。当补片直径较小时,胶层先于母板发生破坏,此时的修理效果不明显;当补片直径增大到一定程度后,胶层承载能力较高,此时贴补修理对损伤件的拉伸强度有一定的提高作用。在试验基础上建立了有限元模型,能有效预测贴补修理件的破坏模式、拉伸强度,并可分析得到试验件的应力分布;改变有限元模型参数,研究最佳效果的补片尺寸与损伤孔径之间的关系。结果表明,当补片直径比损伤孔径大30 mm～40 mm时可获得较高的修理效率。为复合材料层合板设计贴补修理方案提供了参考。     

复合材料层合板贴补修理失效模式分析与修理参数选择

在对复合材料层合板进行渐进失效分析时,Zinoviev刚度退化模型是最常用的刚度退化模型之一,但是该模型涉及的参数较多并且只能用于二维问题,对其进行简化和改进后,不仅参数减少而且可以扩展至三维,基于此改进的Zinoviev刚度退化模型,结合Shokrieh改进的三维Hashin准则,采用INTER205单元对胶层进行模拟,利用ANSYS软件建立了承受面内拉伸荷载的含圆孔缺陷的复合材料层合板双边贴补修理渐进失效三维有限元模型。此有限元模型的结果和试验结果拟合得比较好,验证了改进的Zinoviev退化模型和有限元模型的有效性。利用此有限元模型分析了承受面内拉伸荷载的双边贴补修理复合材料层合板的失效模式,发现主要破坏模式为胶层的脱胶加速了母板中的纤维失效,导致结构最终失效。最后分析了主要修理参数对修理效果的影响,结果表明:增大补片尺寸可以明显提高修补结构的强度;当补片刚度与母板刚度相同时,修补效果较好;当补片厚度为母板厚度一半时,修补效果最好。     

含损伤复合材料加筋板强度分析及修补研究

对含损伤复合材料加筋板进行了强度分析及修补研究。建立了复合材料层合加筋壁板的有限元分析模型,该模型采用界面单元以有效模拟筋条和壁板之间的连接界面及层板分层界面,连接界面和复合材料层板分别采用Quads和Hashin失效准则作为失效判据,引入材料刚度退化模型,采用非线性有限元方法,研究了复合材料加筋壁板在压缩载荷下的破坏过程。建立了筋条脱粘面积、层板分层面积与结构承载能力之间的关系,对不同损伤加筋板进行了修补研究,研究结果可为合理制定复合材料构件缺陷验收标准和结构修理容限提供分析依据。     

圆形补片尺寸对飞机蒙皮胶接修理效果的影响

采用三维弹塑性有限元法对飞机蒙皮胶接修理进行了分析,重点研究了圆形补片直径和厚度尺寸变化对结构承载能力的影响。结果表明,圆形补片厚度和补片直径对飞机蒙皮修理后的承载能力有很大影响;在其他工艺条件不变的前提下,补片的直径为圆孔直径的2倍且厚度为蒙皮厚度的60％左右时,修理结构的承载能力达到最大值、该结论对飞机结构平时修理和战时应急修理具有一定的参考价值。     

考虑厚度方向压缩影响的复合材料加筋壁板筋条-蒙皮界面失效表征方法

筋条-蒙皮界面失效对复合材料加筋壁板在后屈曲阶段的承载能力具有重大影响。研究表明,厚度方向的压缩会对复合材料加筋壁板的筋条-蒙皮界面性能产生影响。在前人研究的基础上,本文以数学方法推导出一种考虑厚度方向影响筋条-蒙皮界面失效表征方程。建立单元表征试验的有限元模型,利用虚拟试验确定了各项待定系数,给出了失效包面。该方法可用于指导单元表征试验的实施。     

铺层顺序及补片偏转对挖补修理层合板低速冲击性能的影响

根据试验研究的结果建立了挖补修理后碳纤维复合材料层合板低速冲击性能分析有限元模型,并对低速冲击响应及挖补板的冲击损伤进行了分析,理论计算与试验结果吻合良好。在此基础上,就母板与补片铺层顺序以及补片偏转对挖补板低速冲击性能的影响进行了研究,结果表明:补片铺层顺序的改变对冲击载荷响应的影响很小,但对表面及内部分层损伤面积和形状的影响却较大;补片偏转5°时,最大冲击载荷提前出现并且显著降低,分层损伤面积变化不大,分层损伤区域长轴方向向着补片偏转方向偏转。     

复合材料胶接修补参数优化研究

针对复合材料层合板穿透性损伤,采用圆形复合材料补片胶接修补方式,对影响胶接修补效率的多个因素进行分析计算。修补结构采用“双板-胶元”模型,有限元分析运用NASTRAN软件。所得结论对工程设计有一定的实用价值。     

基于响应面法的CFRP层合板挖补修理结构的单目标优化

对于CFRP层合板挖补修理结构的优化问题,首先通过三维实体单元建立三维损伤累积模型并通过试验验证所建立的仿真模型的有效性,然后采用拉丁超立方试验设计方法和响应面法构建了拉伸强度代理模型,最后基于遗传算法和代理模型进行联合优化。研究结果表明:数值模型与仿真模型吻合度较好,误差在10%以内,表明所建立的有限元模型具有有效性。拉伸载荷下挖补结构的失效模式以胶层的剪切失效为主,胶层损伤起始于层合板和补片0°层对应的位置,然后向四周扩展,胶层失效后补片失去承载能力,母板继续承载并在最窄处断裂。最佳胶层厚度、挖补角度和旋转角度分别为0.1035 mm、2.5°和0°。与常规挖补结构相比,拉伸强度提高了12.57%。采用遗传算法对CFRP层合板挖补结构进行优化,对提高挖补结构的力学性能具有重要意义。     

补片尺寸对胶层应力分布的影响

粘接修理结构中,胶层起着传递载荷的作用。其应力状态对于粘接修理结构有着重要的影响。为此,本文用有限元法分析了复合材料粘接修理结构中胶层应力分布随补片尺寸的变化。研究表明,增加补片长度和厚度可以提供补片分担载荷的作用,但是,对胶层的性能要求提高。胶层中大部分区域的应力较低,大部分载荷靠较小面积的胶层传递。修理试样的破坏形式的变化反映了胶层应力分布的变化。     

外加剂对陶瓷釉面表面性质的影响研究

研究了不同外加剂对陶瓷釉面表面性质的影响。研究表明 ,外加剂的加入可改变陶瓷釉面的表面张力 ,即影响液体对陶瓷釉面的润湿性能。在所选择的外加剂中 ,降低陶瓷釉面表面张力最强的为PbO ,其合适的加入量为 1.5 %。     

造粒塔锥底结疤原因分析

通过对造粒塔锥底结疤现象的原因分析,提出相应的解决措施和办法。     

塑料注塑加工中结晶与取向的探讨

介绍结晶性塑料在注塑过程中的塑化特点、取向与结晶的关系及其对制品性能的影响，注塑参数对结晶性塑料塑化、取向、结晶的影响。讨论了在实际工作中如何利用这些特性进行注塑机塑化系统、模具的设计并确定注塑工艺，从而得到品质优良的制品。     

鼓楼钟声:古都里的绕梁余音

洛阳,高楼与大厦展示着都市千篇一律的现代繁华。走过大街小巷,满目燦燦廣告,滚滚車流。终于,在暮色 蒼茫時分,聽到一聲悠遠的鍾聲……     

计算机硬盘基板材料的研究

叙述了硬盘盘片的发展方向及对其基板材料的要求。分析了各种基板候选材料的优缺点,并介绍了玻璃基板材料方面的研究进展。     

打造心灵的历程--雕塑大师李志正先生自述

雕塑大师李志正端坐在面前，慈眉善目，目光炯然，扑面一役超凡脱俗之气，柔和中有刚毅，亲切里有稳沉，一眼望去，绝非眼下那种“打造了双手而未打造心灵”的艺人匠人，再看他的作品，心底暗暗一声喟叹：就是他了！     

两组分混合电解质对陶瓷注浆泥流动性的影响

本文通过对用黑泥取代苏州土后的陶瓷注浆泥进行电解质稀释实验，确定加入两组分混合电解质水玻璃和六偏磷酸钠且加入量分别为0-21%-26％和0．2%-0．25％时，陶瓷注浆泥流动性较好。     

THE RELATION OF THE ARTIST TO THE MANUFACTURER1

The achievements of the past owed their beauty to the artist. The excellent technique of the present is due to the efforts of the manufacturer and scientist. The latter quality has now almost superseded the former; yet the esthetic needs are eternal and can not be denied. The efforts of solitary artists are unavailing in a modern world of vast undertakings. It is for the modern factory to reintroduce the artistic spirit.     

外加剂对石英-水系统性能影响的研究

研究了外加剂碳酸钠、腐植酸钠和陶瓷减水剂(AST)对石英-水系统相对粘度的影响,确定了石英-水系统合适的外加剂及其加入量.     

塑料工程化研究进展

介绍塑料工程化研究的新进展及塑料工程化改性的理论和方法,详细探讨纤维增强、化学接枝、共混、添加成核剂、无机纳米颗粒填充等塑料工程化改性方法的意义和效果,展示了塑料工程化改性的丰硕研究成果及其广阔的应用前景,从而为工业界的应用提供了多元化的选择：