倾斜胞壁Nomex蜂窝芯压剪复合力学响应

成形具有一定曲率的夹层结构时,需要将蜂窝芯铣削成曲面形状,造成蜂窝胞壁呈一定倾角,进而降低蜂窝夹芯结构面外承载能力。为了定量化分析面外载荷作用下倾斜胞壁蜂窝芯的力学性能,建立了倾斜胞壁蜂窝芯面外压剪复合有限元模型,并通过设计专用Arcan夹具实现蜂窝芯的面外压剪复合加载,用于验证模型的有效性。对比仿真与实验结果,发现蜂窝芯压剪响应及胞壁变形模式吻合较好。利用验证的有限元模型对胞壁倾角范围为0°～40°的蜂窝芯在面外压剪复合载荷下的力学响应进行了研究,结果表明随着蜂窝胞壁倾角的增大,蜂窝芯面外承载能力逐渐降低;当胞壁倾斜角由0°增加到40°,初始应力峰值下降最大幅度为47.7%,平原阶段强度下降幅度为29%;进一步分析了倾斜胞壁蜂窝芯截面芯格尺寸与胞壁倾角的几何关系,将倾斜胞壁蜂窝芯等效为具有相同截面尺寸的垂直胞壁蜂窝芯,推导了倾斜胞壁蜂窝芯在面外压缩及剪切载荷作用下的坍塌强度,揭示了胞壁倾角对蜂窝芯坍塌强度影响机制。     

变厚度复合材料U型零件固化变形仿真预测与结构影响因素

为了准确预测变厚度CCF800H/AC531碳纤维/环氧树脂复合材料U型零件的固化变形,并分析弯边以及变厚区参数对变形的影响。首先,利用自洽方法确定了单层复合材料力学性能,采用细观有限元方法预测了层合板的整体性能以避免仿真建模时复杂的铺层设置。而后结合固化硬化瞬时线弹性模型建立了零件的固化变形预测方法并进行了验证。变厚区对相邻区域的变形的影响规律由变厚区结构参数确定,与铺层方式和材料种类无关。运用Box-Behnken响应面方法,拟合了两个二次模型以分析弯边参数和变厚度结构参数对固化变形的影响规律。变厚区对较薄区域的影响较大,变形最大减小幅度达15%,而对较厚区域的影响可以忽略。采用方差分析比较了不同因素的影响,变厚区的宽度变化对变形的影响较小。当截面距变厚区的距离大于150 mm时,变厚区对较薄区域的影响接近为0。     

基于长基线双目系统的信号弹高度测量方法

针对信号弹测量的实际需求,增加了现有双目视觉系统的基线长度。使用标准尺寸的特征物来搭建外参数标定系统,利用最小二乘法拟合特征物轮廓,提取特征点像素坐标,建立约束方程组;使用LM优化算法分别计算出两相机与标定系统的旋转量与平移量,进而求解两相机之间的外部参数。利用五帧差分法提取信号弹目标,最终获得信号弹飞行高度。试验证明,该方法测量精度高,鲁棒性较好。