含损伤复合材料层合板振动特性研究

本文旨在找出损伤对复合材料层合板振动特性的影响。复合材料在直升机桨叶上的应用,实现了桨叶优化设计,改善了旋翼气动性能,使桨叶的寿命增加到上万小时,甚至达到无限寿命。因此,使用复合材料已成为现代直升机桨叶的发展趋势。对G827／3234、G803／3234以及G814／3234等三种铺层材料的复合材料层合板进行了振动试验研究与理论分析,得到了振动特性与材料、铺层方式的关系。进一步对这些层合板在含有穿孔、分层损伤情况下的振动特性进行了研究。结果表明,理论分析结果与试验结果吻合,证明了所建模型的有效性。该研究结果对直升机复合材料桨叶结构损伤容限分析与设计具有一定的参考价值。     

复合材料桨叶鼓包变形分析

复合材料桨叶设计重点考虑其疲劳性能和环境老化性能,变形失效问题则很少涉及.通过对处于不同变形损伤阶段的桨叶结构和复合材料损伤情况进行观察分析,对复合材料桨叶的变形失效问题进行了分析和讨论.结果表明:桨叶叶根材料在叶根套离心力压迫、离心应力及循环载荷下出现塑性变形损伤累积,使得玻璃纤维织物和泡沫塑料出现鼓包堆积,最终导致...     

直升机旋翼桨叶的红外检测

采用便携式红外无损检测系统对直升机旋翼桨叶的不锈钢前缘包片、桨叶前“Z”形梁和后缘条等部位进行了红外检测研究。在主动热激励方式下,由于内部材料的阻热与吸热特性不同将导致表面温度场分布不均,使红外热图像能够清晰显示出桨叶漆层下的内部结构特征或损伤情况。检测结果表明,主动红外检测技术完全可用于直升机复合材料结构的内部分层、脱粘和漆层下腐蚀等的快速检查,在直升机日常和应急维护保障中的应用前景广阔。     

直升机复合材料桨叶振动失效分析

针对某直升机复合材料旋翼桨叶,在没有对复杂结构进行简化的情况下,利用ANSYS有限元软件的参数化语言(APDL)建立完整的有限元模型.该模型不仅考虑了大梁、蒙皮和加强梁等主承力结构,还考虑了大梁内抗扭层、前缘包铁和前缘配重等次承力结构.利用该模型,计算桨叶在额定转速下的前5阶固有模态和频率.结果表明:前5阶模态不存在振...     

复合材料失效及其强度理论

材料的失效破坏是一个复杂的过程,迄今为止已有上百个理论模型来研究材料的强度问题,本文重点介绍了统一强度理论,它给出了一系列破坏准则,并建立了准则之间的关系.根据复合材料的特点以及基体、增强相、界面、工艺对复合材料强度的影响关系,阐述了复合材料的宏观强度理论中不同破坏准则之间的差异和特点,并指出采用宏观与细观相结合的方法研究复合材料损伤和强度理论的必要性.     

直升机桨叶加热组件可靠性试验与结构改进

针对直升机桨叶加热组件的结构特点，设计建造旋翼桨叶加热组件可靠性试验系统，研究加热组件加热电路与焊接结构在振动和热载环境下的可靠性。试验时，粘接加热组件的复合材料平板达到一阶共振频率，带动加热组件试验件一同变形，按照控制率对加热组件供电加热，试验系统成功考核加热组件加热电路与焊接结构可靠性，指出加热组件电路可靠性薄弱位置。结果表明:试验系统可靠稳定，可实现加热组件可靠性考核；加热组件焊接结构可靠性较高，靠近焊接点的加热电路可靠性低，发生断裂。试验结果为桨叶加热组件结构改进提供方向。     

Inconel 690/321不锈钢异种金属焊接接头静强度可靠性评估

基于实测的应力和强度数据，对Inconel 690/321不锈钢异种金属焊接接头开展静强度可靠性评估，应用应力强度干涉模型研究了焊接接头的静强度可靠度，以及焊接接头的可靠性安全系数。结果表明，在应力和强度服从正态分布的情况下，水压试验工况中焊接接头的静强度可靠度为0.999 93；另一方面，在焊接接头可靠度指标R=0.999 9条件下得可靠性安全系数为1.1。基于实测数据建立的焊接接头静强度可靠性评估方法，可以推广应用于类似焊接接头的强度设计与评估，达到安全系数精细化设计、结构减重的目的。     

不同强度碳纤维在PIP工艺中的损伤

针对先驱体聚碳硅烷浸渍裂解工艺(PIP)制备Cf/SiC复合材料过程中碳纤维损伤严重的问题,研究了在Cf/SiC复合材料制备过程中不同强度碳纤维的损伤,并采用SEM、XRD、XRFS等手段进行表征.结果表明,低强度碳纤维表面缺陷多、内部杂质含量高,易在制备工艺中热应力拉伸或弯折破坏模式下损伤,这些是造成Cf/SiC复合材料性能差的主要原因.     

V500受电弓静强度可靠性分析

静强度可靠性分析的任务是评价给定服役条件和设计参数的结构的可靠性水平及安全系数.将静强度可靠性分析方法应用到高速列车受电弓V500设计中,利用有限元软件,分析高速列车在多种工况下,V500受电弓各机械部件的危险截面的应力的概率特性,计算V500受电弓的可靠度及考虑可靠度的安全系数,服务于评价结构的"先天"设计质量,为V...     

直升机复合材料环境谱及加速谱编制研究

针对直升机在海上战训任务遂行中出现的严重复合材料老化现象,筛选复合材料的境敏感因素,老化参量包括温度、湿度和紫外光照等,提出直升机复合材料结构使用环境谱编制方法,并编制相应环境谱;以湿热效应和光氧老化对CFRP板材损伤相等为原则,编制适用于CFRP的实验室加速老化环境谱,缩短了直升机复合材料环境适应性试验周期,为复合材料的研发和工程应用提供一定参考。     

强力数控龙门钻床的设计

设计的龙门钻床采用双柱定梁龙门架以及圆盘回转工作台结构,能够实现对圆盘类零件孔的强力钻削加工。运用ANSYS软件分析机床横梁的静力特性,结果表明:所设计的横梁能满足强度要求。     

多旋翼植保无人机旋翼结构有限元分析

随着农业生产自动化水平的提高,多旋翼植保无人机被广泛应用于农业生产中.以某多旋翼植保无人机旋翼为研究对象,基于ANSYS Workbench软件,对多旋翼植保无人机的旋翼进行了静力学分析和模态分析.静力学分析结果表明:旋翼的危险截面主要集中在桨叶根部,且最大应力值小于许用应力,满足刚度和强度要求.模态分析结果表明:旋翼固有频率与外界激振频率避开率较大,因此不会产生共振现象,满足使用要求.通过ANSYS Work-bench对旋翼结构进行有限元分析,为后续多旋翼植保无人机旋翼优化设计提供理论依据.     

4．5×3．5×3型室式回火炉门横梁强度分析与结构优化

针对某铸锻车间4．5×3．5×3型室式回火炉设计中型钢选型存在的问题,以该回火炉的炉门横梁为例,运用ANSYS Workbench对其进行静强度分析,得出其应力和变形图解。据此分析结果,对炉门横梁进行结构优化,提出了炉门横梁的改进结构方案,挠度在许用范围之内,满足设计要求。     

基于TOPO&DXVT的立式加工中心横梁复合优化设计

文章以VDBS65高速立式加工中心的横梁为例,提出了一种机床大件的复合优化设计方法.依托ANSYS软件现有的的拓扑优化(TOPOLOGICAL OPT)模块、变分优化(DESIGNXPLORER VTOPT)模块和静力分析(STATIC ANALYSIS)模块,分别对横梁进行了结构拓扑优化、尺寸优化和力学性能验证,具有一定的通用性.通过边界条件等效转化,将三维优化问题简化为二维,得到了清晰简洁的拓扑结构.通过尺寸优化在保证刚度的前提下实现轻量化设计,减重效果明显.论文的尝试对于高速移动部件的轻量化设计具有一定的借鉴意义和参考价值.     

大型锻压机组合梁的强度刚度分析

利用通用有限元分析软件ANSYS对超大型锻压机的组合梁进行了结构强度、刚度模拟分析,涉及到接触、耦合、预紧力等问题,得出了组合梁在不同工况时的应力、变形状况,为组合梁的设计提供依据。     

基于ANSYS和神经网络的液压挖掘机动臂轻量化设计方法研究

以挖掘机的动臂结构为研究对象,构建考虑静态强度、刚度、轻量化等性能的优化设计数学模型,以ANSYS软件为工具,对挖掘机动臂进行了轻量化设计计算,针对轻量化设计过程中设计变量非线性的特点,建立了人工神经网络的模型,对ANSYS软件优化设计的结果进行了验证,有效地降低了动臂的质量。结果表明,用两种方法结合起来进行轻量化设计的方法合理可行,对其他的机械进行轻量化设计具有一定的指导意义。     

基于测试技术的闸式剪板机有限元分析

剪板机刀架与机架的刚性对金属板材的剪切质量有重要影响,刀架与机架的刚性不足严重影响板料的剪切质量.本文采用ANSYS有限元软件对LGSK8×4050型闸式剪板机的刚性与喉口应力分布情况进行分析,并将计算结果与实验测试结果进行比较,发现两者具有较好的一致性,从而得到合理的闸式剪板机刀架与机架的有限元模型.该方法对闸式剪板机结构改进设计具有重要指导意义.     

直升机救助模拟器支撑横梁随机振动响应分析

为了获取直升机救助模拟器支撑横梁在模拟器激励运动下的振动响应,为进一步研究缓解横梁振动提供参考,在ANSYS Workbench中建立支撑横梁的有限元模型,通过模态分析以及随机振动响应分析获取了横梁的随机振动特性。建立了横梁固有频率的数值模型,并利用ANSYS 的预应力模块,对考虑集中质量的横梁进行模态分析,将横梁固有频率的仿真结果与数值建模的计算值进行比较,两者误差在1%以内。在模态分析基础上,利用ANSYS随机振动响应模块进一步建立了考虑直升机救助模拟器动力学的天车横梁的ANSYS仿真模型,包括横梁激振力模型以及横梁动态响应模型,得到了在直升机模拟器无规律负载作用下天车横梁的振动状态。并与试验结果对比分析,验证了模型的正确性。结果显示：应用 ANSYS求解得到的振动响应曲线与试验测得的曲线吻合良好,验证了该方法求解横梁随机振动响应的适应性,为今后解决柔性基座对运动平台的干扰问题提供参考。