泡沫夹芯结构复合材料天线罩静强度分析

机载雷达天线罩减重要求高,泡沫夹芯结构复合材料可满足该类型天线罩透波和轻质高强的要求。本文采用有限元分析方法对某型机载雷达天线罩在使用工况条件下的静强度和刚度进行了分析,结果表明各材料的最大应力值都远小于材料的许用应力,天线罩不会发生由于材料失效引起的结构破坏,并且整体结构刚度合适,变形满足设计要求。     

三维中空复合材料在天线罩上的应用研究

介绍了天线罩使用环境,天线罩材料应满足的要求(介电性能、力学性能、三防寿命、工艺性能、重量等),透波材料的选取和三维中空复合材料。对比了各种增强纤维的性能、常用树脂的介电性能、夹芯材料性能以及中空夹芯结构与实心玻璃钢结构天线罩性能,充分体现了三维中空结构的天然结构优势。     

透波用三维中空复合材料研究进展

介绍了透波用三维中空织物的成型工艺,包括手糊成型、真空导流成型及高效率连续化生产工艺,并综述了透波用三维中空织物的力学性能和透波性能研究进展。指出中空复合材料具有高比强度、刚性、韧性、耐腐蚀性等,可为现代工业制造产品创造更高的附加价值,并且随着导弹、天线罩等产品对透波性能的要求,使得具有特殊结构的三维中空织物复合材料在这些领域具有很大应用前景。随着三维中空织物复合材料的广泛应用,其成型工艺将不断被更新。     

铺层结构对三维中空夹层复合材料压缩性能的影响

采用手糊成型制备了双夹层三维中空夹层复合材料,重点研究了厚度为5 mm和8 mm的三维中空织物ZK5和ZK8铺层顺序对复合材料压缩强度的影响,并从树脂含量、织物厚度匹配性角度进行分析。结果表明,随树脂含量增加,三维中空夹层复合材料的压缩强度明显提高;双夹层三维中空夹层复合材料中,下层的树脂含量明显高于上层;ZK5和ZK8织物铺层顺序对双夹层中空复合材料的压缩强度影响较大,其中将ZK8置于ZK5下层时复合材料的压缩强度为ZK8置于ZK5上层时的1.7倍,即在三维中空夹层复合材料总厚度不变的情况下,将高厚度中空织物置于下层的结构明显优于将其置于上层的结构。通过这一概念可以在保证三维中空夹层复合材料整体厚度尺寸不变、质量不增加的条件下通过铺层结构的匹配设计,最大限度地提高复合材料的力学性能。     

整体中空夹层复合材料弯曲刚度研究

基于整体中空夹层复合材料的织物结构特点以及对经纬向弯曲变形现象的分析,建立两种夹层梁模型,分别推导了经向与纬向弯曲刚度的解析表达式。通过理论解、有限元解以及试验值的对比,验证了模型的合理性和准确性。在此基础上,运用本文理论方法探讨了纱线密度对整体中空夹层复合材料弯曲刚度的影响。研究表明,随着纱线密度的增加,整体中空夹层复合材料经纬向弯曲刚度均呈线性增加;经向弯曲刚度的影响因素按影响程度从大到小依次为经纱、绒经、纬纱;纬向弯曲刚度的影响因素按影响程度从大到小依次为纬纱、经纱、绒经;和纬向弯曲相比,绒经对经向弯曲刚度的影响更大。     

中空外包织物硅橡胶密封块的研制

采用高强度硅橡胶为主体材料，从低摩擦系数织物、中空结构密封块成型工装设计、成型工艺等方面介绍了一种中空结构外表面包覆织物密封块产品的研制。结果表明，所研制产品的表面织物具有一定的耐磨性和较低的摩擦系数，中空结构密封块产品成型工艺可靠，产品符合设计要求。通过模压成型的产品，经客户装机考核，密封性能可靠，能够满足实际工况使用要求。     

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。     

基于 ANSYS 的新型复合材料检查井结构分析

介绍了一种新型的玻璃钢检查井结构,即将检查井井体设计为波纹段和直管段相结合的形式,基于ANSYS对该检查井结构采用井土接触模型进行了强度、刚度、稳定性的有限元分析。研究结果表明:该结构形式的检查井能够满足强度、刚度、稳定性要求。     

动梁式高速数控加工中心滑枕的结构优化设计

本文以提高加工精度为目的,在满足结构强度、刚度以及稳定性的条件下,对ESM-1208动梁式高速数控加工中心滑枕进行结构分析及优化。在ANSYS中建立滑枕的有限元模型,并对其进行结构静态特性分析。从工程应用角度出发,基于有限元分析结果,提出滑枕结构优化设计方案,在相同的工况下,对不同结构的滑枕进行有限元分析,并对优化前后总位移以及应力大小进行比较。有限元分析结果表明,在满足滑枕强度、刚度以及稳定性的前提下,滑枕的结构优化对其最大应力与位移影响不大,满足生产要求。通过滑枕的有限元分析以及结构的轻量化设计,能够有效地减轻滑枕自身重量,节省加工材料。     

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。     

格构腹板增强轻木夹芯复合材料桥面板的制备与受弯分析

提出了一种新型格构腹板增强轻木夹芯复合材料桥面板,这种面板具有轻质高强、耐腐蚀、易拼装等特点,可用于军事舟桥等组合结构桥梁领域。该新型桥面板的复合材料面层、格构腹板与芯材在模具内通过真空导入工艺整体一次成型,利用格构腹板提高面层与芯材的整体性,可更大程度地发挥新型桥面板的受力性能。基于复合材料夹层结构经典理论,对该桥面板在典型轮式车辆和履带式车辆荷载作用下的性能进行了受力分析。结果表明:该桥面板的刚度满足设计要求;纤维面层正应力和轻木芯材剪应力均满足强度要求;与原同尺寸军用桥面板相比,减重57%。     

汽车用碳纤维传动轴结构设计与有限元分析

碳纤维复合材料具有比重小,比强度和比模量高,耐疲劳等特点。针对某汽车传动轴的强度和临界转速要求,设计了一种碳纤维复合材料汽车传动轴,并采用Abaqus有限元分析软件对传动轴进行了仿真分析,仿真结果显示了复合材料传动轴在受扭转载荷情况下的应力应变分布情况以及失效情况,碳纤维轴管应力应变分布均匀,仿真结果与设计理论相吻合,并与实验结果相验证,说明所设计的碳纤维复合材料传动轴的性能可以满足汽车传动轴的要求。     

关于蜂窝夹层结构雷达罩稳定性问题研究

本文讨论球壳雷达罩的稳定性,特别指出强台风下的球壳局部稳定性的重要性。文中提出了蜂窝夹层结构一些特有的稳定性估算公式,可供产品设计时使用。     

大型地面雷达天线罩内力及稳定性分析

本文对地面雷达罩进行了不同形式的板块划分，划分的宗旨是板块种类少且随机性强，在运输条件允许的情况下板块尽可能大。同时，用薄膜理论加外界效应的分析方法，对风载作用下的3／4截球雷达罩进行了应力分析，确定了拉，压应力范围；用经典的经验公式及有限元方法分别对雷达罩的整体稳定性进行了计算，同时对泡沫夹层结构雷达罩的局部稳定性进行了分析。结果表明：进行应力分析时，解析法及有限元方法计算结果相近；进行整体稳定分析时，由于边界的影响，有限元方法计算结果接近于经典解的2倍，与实际更加接近；芯材的剪切强度，剪切碍是导致雷达罩局部失稳破坏的重要因素。     

透波材料的优化设计

本文通过常规树脂基体、玻纤织物增强材料和蜂窝芯材等主要原材料之间的优化复合设计,开展单板、三夹层结构和五夹层结构各形式复合材料之间的制作、电性测试与分析,优化设计出了一种新型兼顾电性、力学性能的功能型五夹层复合结构透波材料,满足了高性能舰载雷达宽频带、高透波等电性指标要求,同时还满足了其高比强、刚度的力学指标要求,解决了传统型设计和材料通常无法满足其电性能、强刚度、低成本制作的矛盾。     

NACA构型泡沫夹层复合材料空气风门的结构强度分析

泡沫夹层复合材料具有比强度、比刚度大,保温隔热性能优异等优点,广泛应用于航空航天等诸多领域,在飞机上则应用于一些载荷不大而厚度较小的部件或结构。研究的NACA构型泡沫夹层复合材料空气风门以其材料的特殊性,在组合工况下受力情况复杂,目前对其在多工况下进行强度分析的相关研究较少。以NACA构型的泡沫夹层碳纤维复合材料空气风门为研究对象,建立了有限元模型。通过重点对多工况下风门壳体的等效应力分布情况进行对比和分析,并对夹层结构各层的应力危险区域进行强度校核,得到了各工况下复合材料面板层和泡沫芯材层的应力敏感区域和失效情况,以及载荷对模型应力影响的规律。     

截球形地面雷达罩在风荷载作用下的力学分析

针对雷达罩易受风荷载作用发生破坏的情况,本文从截球形雷达罩表面的风荷载分布形态出发,采用无矩理论对雷达罩内力进行了分析计算,从理论上对模型进行了强度和稳定性分析,并着重阐述了A型复合材料夹芯结构的等效弹性模量和厚度的计算方法。同时,介绍了风荷载的有限元建模方法,用有限元法对模型进行了强度和刚度计算,最后对比了解析法与有限元法的计算结果,分析了它们之间的异同之处。     

煤矿用钻机机架自动升降调斜机构研究

为满足高低位开孔要求,设计出煤矿用钻机机架升降调斜的一种新型机构,采用二级升降油缸进行机架升降,一次性调斜代替了通过更换调斜油缸铰耳位置来完成调斜的模式。该机构具有结构简单、操作方便等特点。运用有限元软件ANSYS对主要承载部件立柱组件的强度、刚度和稳定性进行了分析校核,结果表明强度具有一定储备、刚度值较大且不会发生失稳破坏,可以安全稳定地工作。