含中心裂纹铝合金板的复合材料补片单面修补效果

利用袋压工艺、采用单向碳纤维/环氧复合材料补片对含中心裂纹的铝合金板进行了修补,测试了胶接修补前后板的静态力学性能和疲劳性能.结果表明:经过修补后,铝合金板抵抗静态拉伸破坏和疲劳破坏的能力均有显著的提高,其静态抗拉强度从258.35 MPa增加到349.69MPa,提高了35.35%;其疲劳寿命从25 446周次增加到63 868周次,提高了1.51倍,裂纹起始扩展速率从0.34μm/周次降低到0.16μm/周次,临界裂纹长度从20.20 mm增加到28.05 mm.     

飞机结构损伤光固化复合材料疲劳寿命研究

疲劳裂纹的萌生和扩展是材料在变载荷作用下的主要失效形式.试验针对飞机光固化复合材料修理补片的疲劳寿命进行了测试,并考核了不同修理工艺(半宽度胶接、全宽度胶接及铆接修理)试样的疲劳寿命,为确定最佳修理工艺提供了试验依据.     

飞机结构损伤光固化复合材料疲劳寿命研究

疲劳裂纹的萌生和扩展是材料在变载荷作用下的主要失效形式。试验针对飞机光固化复合材料修理补片的疲劳寿命进行了测试，并考核了不同修理工艺（半宽度胶接、全宽度胶接及铆接修理）试样的疲劳寿命，为确定最佳修理工艺提供了试验依据。     

复合材料再制造胶接对裂纹扩展的影响

论述了疲劳性能的重点指标裂纹扩展速率,利用有限元软件Ansys对再制造胶接前后结构建模,运用参数化设计语言APDL命令KCALC计算裂纹尖端应力强度因子,研究了不同因素对应力强度因子变化幅值ΔK的影响,进而分析对裂纹扩展速率的抑制程度。结果表明,复合材料再制造胶接技术能有效抑制裂纹的扩展,提高结构疲劳性能。     

残余热应力对复合材料双面胶接含裂纹铝合金板修复结构疲劳寿命的影响

为研究残余热应力对复合材料双面胶接修复损伤金属结构疲劳寿命的影响,利用T300/E51复合材料补片对含中心裂纹的LY12CZ铝合金板进行双面胶接修复,研究了修复结构的疲劳寿命,并通过断口分析反推出了疲劳裂纹的扩展情况;利用Abaqus软件建立了考虑残余热应力的修复结构的三维有限元模型,分别计算了应力强度因子随裂纹长度的变化关系,并利用二次多项式拟合得到了应力强度因子幅值与裂纹长度的关系式;最后,利用Pairs公式材料常数修正法,对修复结构的疲劳寿命进行了预测。结果表明:在相同的疲劳载荷条件下,裂纹板修复结构的疲劳寿命约为未修复裂纹板的23倍;残余热应力会增加裂纹尖端的应力强度因子;有限元模拟的裂纹板修复结构的疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差为3.7%。     

溶解乙炔气瓶壳体的超载试验

本文研究了超载处理对溶解乙炔气瓶疲劳寿命的影响。通过在钢瓶筒身处预制贯穿裂纹的疲劳试验和钢瓶的静强度试验,得出其最佳超载压力为9.0MPa。     

冲击疲劳载荷下的疲劳裂纹起始与扩展

提出了利用冲击疲劳试验机测定疲劳裂纹起始寿命和裂纹扩展速率的原理和方法，建立了应力强度因子范围△Ｋ与冲击能之间的定量表达式，实验测定了超高强度钢的冲击疲劳裂纹起始寿命与裂纹扩展速率，并给出了相应的表达式。     

断裂力学方法估算起重机箱型梁的疲劳寿命

本文用断裂力学方法分析了起重机箱型梁的疲劳寿命。应力强度因子幅作为疲劳裂纹扩展的主要参量，由裂纹扩展方程估算了箱型梁的疲劳寿命，并与实验结果作了比较。     

基于刮板输送机扁平接链环的结构分析研究

首先应用有限元分析软件ANSYS对梯齿形扁平接链环的力学简化模型进行计算分析,得出其齿联接部位详细的应力分布情况.然后据此对目前煤矿刮板输送机最为常用的扁平接链环进行动态疲劳电测实验.通过对试件疲劳断裂过程进行分析,得到接链环产生疲劳裂纹的详细演变过程,同时捕捉到接链环产生疲劳裂纹所需的循环次数为18 000次左右.此实验结果的获得为扁平接链环的合理设计及提高疲劳寿命提供了理论与实验依据.     

激光焊接对TC4钛合金静强度与疲劳性能的影响

采用静拉伸与等幅疲劳试验,对TC4钛合金母材试样和激光焊接(聚焦焊后进行散焦焊接)试样的静强度和疲劳寿命进行了对比研究,得到了两种试样的静强度、中值疲劳寿命S-N曲线和95%可靠度下的安全寿命P-S-N曲线,并获得了两种试样在指定疲劳寿命106次循环下所对应的中值疲劳强度和安全疲劳强度。结果表明:与母材试样相比,激光焊接试样的静强度虽然有所提高,但疲劳寿命或疲劳强度却大幅降低。     

分层缺陷对复合材料结构疲劳寿命影响研究

介绍一种新研制的含缺陷复合材料压缩试验装置 ,并采用压缩疲劳试验方法研究中央分层和边缘分层缺陷对飞机复合材料结构疲劳寿命的影响。研究结果表明 ,试件疲劳破坏的起始位置与预制缺陷位置一致。含分层缺陷复合材料结构的疲劳寿命不仅与缺陷尺寸 ,而且与缺陷位置有关。该研究结果为制定生产和使用过程中缺陷或损伤的控制标准提供重要依据     

常幅疲劳载荷下复合材料层合板刚度退化试验研究

复合材料层合板在飞机结构中的应用研究一直备受关注。本文主要采用试验方法研究常幅拉伸疲劳载荷作用下3种不同铺层复合材料层合板的刚度随疲劳寿命的变化趋势,取得了大量试验数据,给出了在工程上有价值的结论。     

A way to secure operational safety for an aircraft structure according to a strength criterion

Fatigue and survivability requirements for transport aircraft structures formulated in the US Federal Aviation Regulations FAR 25.571, Advisory Circular AC 20-107B and in the Russian Aviation Regulations AR 25.571 are analyzed. Information on the lifetime of foreign and Russian aircraft, those new and those operating for a long time, is presented. Strength, fatigue and crack growth resistances of foreign and Russian improved aluminum alloys are compared. Ways for applying composite materials in the structure of foreign and Russian aircraft are illustrated. It is shown that aluminum and composite materials fail in different ways.     

中国公司正式参与空客A350制造

The Harbin Aircraft Industry (Group)Co. (HAIG)under the flag of the Aviation Industry Corporation of China (AVIC)has sealed a deal with European aircraft maker Airbus to build a factory in northeast China to jointly produce composite material parts and components for the new wide-body A350 aircraft. The agreement was signed in Madrid on Friday between Airbus China and HAIG.First inland bonded port area established in Chongqing     

复合材料补片参数对裂纹尖端应力强度因子的影响

利用有限元法对复合材料补片修补前后的铝合金薄板的裂纹尖端应力强度因子KI进行研究,分析各类补片参数对裂纹尖端应力强度因子的影响.结果表明,在正确选择复合材料补片的参数后,修补后铝合金板裂纹尖端的应力强度因子有显著地下降.     

飞机结构疲劳损伤的工程类比法

重点论述工程类比法在基于飞参数据进行飞机结构疲劳损伤计算中的应用.通过对两种机型、60多架飞机30000多飞行小时数据的计算分析,提出结构疲劳损伤值(取对数后)与材料常数m成线性关系的观点.用工程类比法计算出的多架飞机累计损伤结果,其相对轻重水平,基本不随m值的不同而改变.在比较多架飞机疲劳损伤情况时,可以排除材料常数m的影响.     

单机结构疲劳分散系数研究

目前国内各机型在确定寿命时,所选取的分散系数主要考虑两部分,一是单机在结构材料与制造质量上的差异;二是单机在飞行载荷历程上的差异.由于单机寿命监控管理方法的引入,使得飞机的载荷历程是确定的.因此按单机寿命监控方法管理的飞机,在选取分散系数时,只需考虑在结构材料和制造质量上的分散.文中通过对单机结构疲劳分散系数的选取方法进行系统论述,并结合实测飞参数据对某系列飞机单机疲劳载荷分散性进行研究,为该系列飞机合理选取分散系数提供依据.     

军用飞机结构疲劳寿命研究

简述飞机结构疲劳问题的重要性,特别结合军用标准规范对飞机结构疲劳设计要求的变化勾画飞机结构疲劳设计思想演变的情况;着重论述工程实际中常用的疲劳寿命分析方法,论述全尺寸结构疲劳试验的作用意义、试验载荷谱、试验实施的有关环节,概要介绍在飞机构件寿命分析与全尺寸结构疲劳试验方面所做的一部分研究工作,并就疲劳研究的发展提出一些粗浅看法。     

Effect of fiber orientation on interfacial fracture toughness for adhesively bonded composite plates

In this study, interfacial fracture toughness was investigated experimentally and numerically in laminated composite plates with different fiber reinforcement angles bonded with adhesive. The composite plates are four-layered and the layer sequence is [0º/θ]_s. DCB test was applied to composite plates reinforced with epoxy resin matrix and unidirectional carbon fiber. The experimental sample model for the DCB test was made using the ANSYS finite element package program. In the numerical study, four layered composites were prepared in three dimensions. Under critical displacement value; mode I fracture toughness at the crack tip was calculated using VCC (virtual crack closure) technique. Numerical values consistent with experimental results have presented in graphical forms. At 60o and 75° the greatest fracture toughness was obtained. In addition, numerical results have shown that fiber orientation prevents the uniform distribution of stress on the interface crack tip and causes stress accumulation, especially at the edge of the plate.