复合材料加筋壁板优化设计

对于复合材料加筋壁板稳定性优化问题,由于涉及多个设计变量:筋条数目、筋条间距、筋条高度、筋条的铺层参数、面板的铺层参数等,本文采用具有多参数级联编码方式的遗传算法时基于稳定性设计要求的加筋壁板进行了优化.对复合材料T型加筋壁板结构重量优化的算例,验证了本文所用方法的有效性.     

共胶接T型加筋壁板模具设计及成型工艺研究

本文选取T型加筋壁板作为典型结构件,研究了热压罐共胶接工艺中成型模具的设计和模具对成型质量的影响。首先针对T型筋条的结构和成型特点,设计了两种模具方案,研究了硬模(金属模具)/硬模、硬模/软模(橡胶模具)两种模具配合方式对筋条成型质量的影响,并进一步研究了筋条、蒙皮的固化顺序对T型加筋壁板共胶接质量的影响。结果表明,T型筋条成型中拐角区的传压及受压均匀性是模具设计中考虑的要点;与硬模/硬模配合方式相比,硬模/软模配合方式可以提高筋条拐角区的受压和密实均匀性,不容易出现因受压不均而在拐角区和填充区产生的纤维褶皱及孔隙缺陷,但是筋条尺寸精度低于硬模/硬模的情况;采用有限元法模拟分析了硬模、软模内部压力分布,发现模拟结果与实验结果基本一致;已固化筋条与未固化蒙皮胶接时,胶接区蒙皮的厚度均匀性不易保证,采用未固化筋条与已固化蒙皮共胶接的方式更容易保证胶接区的质量。本文研究结果对壁板类结构整体化工艺成型质量的控制具有指导意义。     

复合材料加筋壁板设计、分析与试验研究

由于复合材料加筋壁板结构具有整体成型性好、承载效率高、连接件数量少等诸多优势,所以在直升机/飞机的结构上获得了广泛的应用。本文主要针对典型纵向加筋壁板开展了设计、分析、工艺及试验研究,采用理论分析和试验研究相结合的方法,对两种典型加筋壁板的承载能力进行分析和验证。研究表明：在质量相同的情况下,T型加筋壁板比泡沫填充帽型加筋壁板有更高的承载能力。研究中开发应用了全新的复合材料非线性屈曲分析方法,为复合材料加筋壁板结构承载能力预测提供了一种新途径。研究成果为复合材料加筋壁板的设计提供了依据,为复合材料在未来中、重型直升机主承力结构上的应用储备了技术。     

商用飞机复合材料双面加筋壁板制造技术研究

本文以层间增韧环氧树脂碳纤维单向带及织物预浸料为原料,采用手工铺叠的方式制造双面加筋壁板,首先利用热压罐共固化蒙皮及单面长桁,然后采用胶接共固化的方式制造双面加筋壁板,通过利用成型模工装上的凹槽限制筋条轴线位置,解决了壁板轴线偏移问题,将轴线精度由以往的±2mm提升至±0.3mm;通过采用金属工装及筒状真空袋的组合成型...     

泡沫填充帽形加筋结构复合材料壁板成型工艺研究

针对某型机泡沫填充帽形加筋结构复合材料机翼壁板开展了成型工艺研究。结果表明,壁板所用复合材料的性能满足帽形加筋壁板二次胶接的工艺需求;在帽形加筋长桁与蒙皮进行二次胶接前对胶接部位采用400#砂纸进行打磨,可以保证胶接性能;采用室温加压工艺可以保证复合材料构件的内部质量和厚度精度要求;在帽形加筋壁板进行二次胶接固化时采用...     

含缺陷复合材料加筋壁板承载能力的数值预测

碳纤维复合材料加筋壁板是飞机结构的典型部件,成型过程中的制造缺陷对其极限承载能力和失效行为具有显著影响,是结构完整性评估的重要内容。通过数值手段开展了3点弯曲载荷作用下含缺陷复合材料加筋壁板的数值分析,重点考虑了缺陷尺寸和位置对结构承载能力的影响。首先基于Abaqus/Standard建立了加筋壁板的三维有限元模型,引入双线性内聚力模型用于描述复合材料加筋壁板的层间失效行为,然后结合文献相关实验数据验证了该模型的有效性,最后基于该有限元模型研究了缺陷尺寸和位置对结构承载能力的影响。结果表明:建立的有限元模型计算结果与文献实验结果吻合;结构的承载能力随着缺陷尺寸的增大而降低,且对蒙皮/桁条界面中部缺陷较为敏感;缺陷的存在导致结构的破坏模式发生转变,但起始裂纹始终发生在界面附近的基体区域。     

薄壁加筋结构复合材料特种包装箱体的制备

本文简要介绍薄壁加筋结构复合材料包装箱RTM的成型工艺过程，分析了包装箱生产中的铺层方式，注射压力等因素对制品成型过程的影响。测试了RTM专用树脂在不同固化剂，促进剂比例下的凝胶时间和玻璃钢硬度，确定促进剂和固化剂比例，制备了结构致密，表面硬度合适的薄壁加筋结构复合材料包装箱。     

基于VARI工艺的J型加筋壁板成型工艺研究

对VARI成型工艺进行了简介,并提供了一种高性能VARI工艺成型J型加筋壁板的出胶结构和方法。采用阴阳模结构取代传统单面模具,同时阴模本体上设计有多排均布圆形导口,用于导出气体,提高树脂沿长度方向的流动性,增加树脂的浸润能力,保证树脂能够完全浸润预制体。在Z型本体的上表面两端分别设置注胶口和出胶口,注胶口设置在大Z端,出胶口设置在小Z端,从模具上部注胶有利于借助重力作用提高树脂沿高度方向的流动性。该出胶结构和方法最终保证获得了高性能的复合材料产品。     

含初始脱粘缺陷复合材料加筋壁板渐进压溃过程的数值模拟

建立了预测含初始脱粘缺陷复合材料加筋壁板渐进压溃响应的数值分析模型。该模型综合考虑了复合材料层合板的纤维失效、基体失效和纤维-基体剪切失效三种典型的面内损伤模式,并通过编写用户自定义材料子程序VUMAT实现面内失效类型的判断和相应材料性能的折减;在壁板和筋条连接界面应用虚裂纹闭合技术(VCCT)计算层间裂纹前缘的应变能释放率,并结合B-K混合模式准则控制缺陷的起裂以模拟脱粘的扩展演化过程;采用显式动力学方法准静态分析结构在压缩载荷下的屈曲、后屈曲直至最终压溃的响应过程。数值分析结果与文献试验、数值结果吻合良好,验证了模型的合理性和有效性,并详细研究了复合材料脱粘加筋壁板的损伤演化过程和渐进压溃行为。     

复合材料帽形加筋板极限承载能力

本文研究了复合材料长加筋板在轴向压力作用下的纵向极限承载能力推导出复合材料梁柱的极限承载能力公式。并考虑了加筋板的初始几何缺陷,载荷偏心,蒙皮屈曲后的有效蒙皮宽度对复合材料长帽形加筋板的极限承载能力的影响。     

热塑性预浸带模压成型工艺研究

本文针对热塑性预浸带的模压成型工艺进行了探索研究，为成型连续纤维增强热塑性复合材料模压制品提供了简单，实用的工艺方法。     

复合材料模压成型的工艺特性和影响因素分析

简述了聚合物基复合材料模压成型工艺特性,对模压成型的设备、预浸料、工装模具、工作环境条件等提出相应要求,着重对成型工艺过程中模压成型温度、压力、保温时间等工艺参数对复合材料制品性能影响做了分析,且简要介绍了复合材料模压制品可能出现的质量问题、产生原因、预防措施等内容。     

碳纤维复合材料的孔加工

在碳纤维复合材料制孔过程中，经常会出现分层、劈裂等质量问题。本文从分析碳纤维复合材料制孔工艺特性人手，讨论了钻头的设计及磨制方法、钻孔工艺参数的选取、金刚砂套料刀具的设计与使用方法，并提出了若干适合实际操作的工艺技巧。     

石英纤维复合材料强化处理工艺的研究

采用硅酮树脂对石英基体、石英纤维编织体和石英纤维复合材料进行强化处理,结果表明,由于强化处理后Si-O和-OH(或-NH)键的存在,提高了复合材料的弯曲强度.红外光谱分析和力学性能测试表明,合适的强化温度为450～550 ℃.     

不饱和聚酯基磁性复合材料的固化工艺研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC),研究了不饱和聚酯基磁性复合材料的固化反应过程。结果表明,固化交联剂的最佳用量为不饱和聚酯质量的30%,该复合材料的最佳成型工艺为160℃,4min,并在140℃下后固化2h。     

化工工艺与设备适应性设计

化工工艺和化工设备是化工生产的软件和硬件系统,设计人员根据生产工艺需求,通过适应性结构设计和创新,使化工设备达到安全,环保,低能耗的效果,并能充分适应原有结构,促进工艺原料的合理改进及设备结构的适应性简化.     

钨铜合金制备工艺分析

钨铜复合材料因具有优异的电、热性能,被广泛地应用在电子器件及军事用途中。本文重点介绍了熔渗法、活化液相烧结、化学共沉淀法、爆炸粉末压实法等钨铜复合材料制备工艺,并对新型纳米结构、梯度结构、多种形状、高铜型钨铜合金的制备工艺进行了分析。     

树脂基复合材料成型工艺的发展

随着复合材料工业的迅速发展,传统的复合材料成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现。本文通过梳理接触低压成型工艺、拉挤成型工艺、模压成型工艺、缠绕成型工艺、铺放成型工艺、RTM成型工艺这几种先进树脂基复合材料成型工艺的发展历程,分析发展过程中的关键技术,来研究先进复合材料成型工艺的演变,从而探讨未来树脂基复合材料成型工艺的发展方向。     

过程系统的能量综合和优化

本文论述了从能量变化的角度分析过程系统以及按照Ｙｏｎｇ经济学关系建立系统优化的目标函数和约束条件的必要性，概述了按照过程系统能量结构特点所建立的三环节Ｙｏｎｇ经济分析模型，及其在四类子系统－单元过程设备两级能量综合优化中的应用。然后讨论了全局综合优化问题，介绍了以Ｙｏｎｇ经济学为基础提出的３个全局综合优化策略：子系统分解协调优化、复合措施和全局改进方案的Ｙｏｎｇ经济评价调优，及这一系统方法的研究、