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CCF/PC丝材制备与性能研究
1
作者 汪骥 李晨龙 +5 位作者 李瑞 刘玉君 刘晓 王安刚 高立 于鹏法 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第4期347-353,共7页
连续碳纤维(CCF)增强复合材料具有轻质高强等优异性能,结合3D打印技术在船舶建造行业具有广阔应用前景,其中丝材制备是目前亟待解决的关键技术.采用正交实验法,以树脂进给量(A)、外包裹结构件加热温度(B)和收卷速度(C)作为研究因素,并... 连续碳纤维(CCF)增强复合材料具有轻质高强等优异性能,结合3D打印技术在船舶建造行业具有广阔应用前景,其中丝材制备是目前亟待解决的关键技术.采用正交实验法,以树脂进给量(A)、外包裹结构件加热温度(B)和收卷速度(C)作为研究因素,并考虑丝材制备工艺参数之间的交互作用,根据正交实验表进行连续碳纤维增强聚碳酸酯(CCF/PC)丝材制备实验,以连续碳纤维丝材的单位直径、拉伸强度性能作为衡量指标.通过极差分析和方差分析,确定了使CCF/PC丝材整体性能最优的工艺参数组合:树脂进给量(A)为3挡、外包裹结构件加热温度(B)为270℃、收卷速度(C)为150mm/min.在最优工艺参数下制备的丝材单位直径为0.594mm,拉伸强度高达451.07MPa.研究结果可为连续碳纤维增强复合材料在船舶建造行业的应用提供理论依据. 展开更多
关键词 3D打印 连续碳纤维(CCF) 丝材制备 工艺参数 正交实验
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多级蜂窝夹芯板结构的舱内爆炸动态响应研究
2
作者 殷子俊 郑成 +3 位作者 孔祥韶 周沪 卢安格 曹宇航 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第2期80-87,共8页
本文旨在研究新型多级峰窝夹芯结构在舱内爆炸载荷下的动态响应与能量耗散机制。利用AUTODYN中Euler-Lagrange全耦合计算方法验证舱内爆炸计算模型的有效性,并对多级蜂窝夹芯结构的抗爆性能进行有限元分析,探究采用激光选区熔化技术3D... 本文旨在研究新型多级峰窝夹芯结构在舱内爆炸载荷下的动态响应与能量耗散机制。利用AUTODYN中Euler-Lagrange全耦合计算方法验证舱内爆炸计算模型的有效性,并对多级蜂窝夹芯结构的抗爆性能进行有限元分析,探究采用激光选区熔化技术3D打印制备的316 L夹芯层的吸能性,定量研究多级蜂窝夹芯结构各部分结构参数对其抗爆性能的影响规律。结果表明,多级蜂窝夹芯板在舱内爆炸载荷作用下变形过程可分3个阶段并且总结了其6种失效模式。随着上面板和二级蜂窝壁厚的提高,结构强度上升,下面板变形降低并且整体吸能减少。上面板增厚时,上、下面板吸能比例均下降;而二级蜂窝壁厚增大时,下面板吸能比例却上升。此外,芯层高度的增加有助于提升结构抗变形能力,下面板变形减小43.9%,但因易塑性压实,吸能潜力及整体稳定性减弱,总吸能下降19.2%。综上,多级蜂窝夹芯结构的抗爆抗冲击性能得到了明显改善,对抗爆结构的工程设计有一定指导意义。 展开更多
关键词 舱内爆炸 蜂窝夹芯结构 3D打印 抗爆抗冲击性能
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螺旋FRP/金属丝混杂组合结构抗冲击性能研究
3
作者 赵哲稷 李晓彬 +3 位作者 李智 熊宇洋 陈威 李营 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第2期290-297,共8页
文中基于仿生Bouligand结构,构造了一种分层嵌入的“十字型”网状金属丝材的螺旋复材-金属(FRP-Metal)混杂组合结构,分析其在冲击载荷下的结构损伤和吸能特性.发现加入“十字型”网状丝材的FRP-Metal复合结构能够使结构吸能均匀性大幅增... 文中基于仿生Bouligand结构,构造了一种分层嵌入的“十字型”网状金属丝材的螺旋复材-金属(FRP-Metal)混杂组合结构,分析其在冲击载荷下的结构损伤和吸能特性.发现加入“十字型”网状丝材的FRP-Metal复合结构能够使结构吸能均匀性大幅增加,使结构的材料利用率得到提升.在变形的最大挠度上,相比未加入丝材的复合材料层合板(FRP-B)结构,“十字型”网状丝材减小了整体结构的最大变形量,提高了结构的整体刚度.进一步,对复材-超弹性形状记忆合金、复材-轻质铝以及复材-常规钢(FRP-SMA、FRP-Al2024和FRP-Q235)进行对比分析,FRP-Al2024具有更轻质的结构及更高的刚度,其比吸能较FRP-Q235高38.9%,其最大变形量较FRP-Q235小11.95%;FRP-SMA具有更高的层间吸能均匀性,其各层吸能比率方差比FRP-Q235小47.12%. 展开更多
关键词 金属增强复合材料 仿生结构 损伤演化 毁伤特性
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船用巴沙木芯钢——复合材料接头性能优化设计
4
作者 柴东廷 刘斌 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第4期33-39,共7页
为提高船用巴沙木芯钢—复合材料接头承载能力,采用有限元模拟对其进行性能优化。首先利用Abaqus软件中的VUMAT子程序构建了巴沙木材料失效准则,随后建立胶接巴沙木夹芯钢—复合材料连接接头的模型,经由计算结果同实验结果的对比来证实... 为提高船用巴沙木芯钢—复合材料接头承载能力,采用有限元模拟对其进行性能优化。首先利用Abaqus软件中的VUMAT子程序构建了巴沙木材料失效准则,随后建立胶接巴沙木夹芯钢—复合材料连接接头的模型,经由计算结果同实验结果的对比来证实仿真的精准性。同时分析原始结构失效原因,并对其进行钢板末端改为完全延伸的形式和增加木芯转角的初步形状优化,接着通过ISIGHT软件集成实验设计(DOE)模块中的最优拉丁超立方算法进行设计采样,根据采样点构建响应面模型,最终将结构质量、极限承载力和刚度作为优化目标函数,基于NCGA遗传算法对巴沙木芯钢-复合材料接头开展了多目标优化。优化后的结构比初始方案的质量下降17.4%,极限承载力提高13.1%。 展开更多
关键词 钢-复合材料接头 巴沙木夹芯结构 多目标优化
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碳纤维铝夹芯蜂窝复合材料多应力寿命分析
5
作者 于海洋 刘玄 候潇涵 《江苏船舶》 2025年第3期36-38,42,共4页
为研究碳纤维铝夹芯蜂窝结构复合材料在不同拉伸载荷下的疲劳寿命特性,基于ABAQUS有限元分析软件建立其三维模型,并采用FESAFE疲劳分析软件对碳纤维铝夹芯蜂窝结构的疲劳寿命进行精确预测。结果表明:在50~60MPa低拉伸载荷范围内,复合材... 为研究碳纤维铝夹芯蜂窝结构复合材料在不同拉伸载荷下的疲劳寿命特性,基于ABAQUS有限元分析软件建立其三维模型,并采用FESAFE疲劳分析软件对碳纤维铝夹芯蜂窝结构的疲劳寿命进行精确预测。结果表明:在50~60MPa低拉伸载荷范围内,复合材料疲劳寿命稳定且值较高;当载荷增至70MPa时,疲劳寿命由38923次显著降低至19462次;当载荷达到100MPa时,疲劳寿命骤减至4749次,显示出在高应力下微裂纹扩展加剧,导致材料迅速失效。 展开更多
关键词 复合材料 夹芯结构 疲劳寿命 交变载荷 循环载荷
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船舶机械−声学系统的互易测量理论与应用综述
6
作者 彭涛 徐荣武 +1 位作者 张家瑞 姚震宇 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第5期14-29,共16页
随着船舶隐身性能与舒适性要求的不断提升,精准量化复杂船舶系统的声振特性对于优化船舶结构声学设计、降低辐射噪声具有至关重要的意义。传统的声振特性测量方法受限于船舶空间限制与耦合干扰,基于互易原理的间接测试方法为解决上述挑... 随着船舶隐身性能与舒适性要求的不断提升,精准量化复杂船舶系统的声振特性对于优化船舶结构声学设计、降低辐射噪声具有至关重要的意义。传统的声振特性测量方法受限于船舶空间限制与耦合干扰,基于互易原理的间接测试方法为解决上述挑战提供了新的思路。为此,系统综述船舶机械-声学系统互易测试方法的理论进展与工程实践:首先,介绍互易测试理论发展历程和工程应用研究现状;其次,分别从互易测试误差影响因素和低频大功率声源两个方面分析总结制约当前互易测试工程化应用的关键技术难题;然后,以船舶辐射噪声指向性测试为例介绍“相对精度”互易测试理念;最后,对船舶机械-声学系统互易测试在工程应用中一些亟待解决的关键问题进行展望。 展开更多
关键词 机械–声学系统 互易原理 声振特性 传递函数 辐射噪声 声学测量
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局部敷设声学覆盖层的圆柱壳体声目标强度分析
7
作者 马琪 倪世丰 +1 位作者 耿浩 杨海滨 《水下无人系统学报》 2025年第1期150-155,共6页
水下装备主要壳体构型为圆柱壳体结构,为研究局部敷设声学覆盖层的圆柱壳体声目标强度特性,以内嵌横向柱形空腔结构的声学覆盖层为分析对象,基于Kirchhoff-Helmholtz散射积分公式,通过柱面微元的二维近似及轴向积分,建立了局部敷设声学... 水下装备主要壳体构型为圆柱壳体结构,为研究局部敷设声学覆盖层的圆柱壳体声目标强度特性,以内嵌横向柱形空腔结构的声学覆盖层为分析对象,基于Kirchhoff-Helmholtz散射积分公式,通过柱面微元的二维近似及轴向积分,建立了局部敷设声学覆盖层有限圆柱壳体声目标强度的降维分析方法,大幅降低计算复杂度。利用该方法,进一步分析了声学覆盖层对圆柱壳体声目标强度的控制规律。结果表明,在局部敷设情况下,覆盖层的本体吸声,覆盖层与壳体的耦合共振,以及不同区域之间的散射波相消干涉等效应均可显著降低壳体声目标强度。通过敷设区域的调控,可获得吸声效应以外的声目标强度控制效果,为覆盖层工程应用设计提供有益参考。 展开更多
关键词 声学覆盖层 圆柱壳体 声目标强度
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新型船用复合材料夹芯夹筋厚板损伤行为分析 被引量：1
8
作者 童浩 袁昱超 唐文勇 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期131-140,共10页
[目的]为解决大厚度碳纤维层合板在船海领域应用难的问题,提出一种由薄板组合成型的夹筋夹芯厚板结构。[方法]首先,基于连续损伤力学理论、二维Hashin失效准则和内聚力单元技术,建立组合厚板有限元分析模型;然后,对比分析组合厚板不同... [目的]为解决大厚度碳纤维层合板在船海领域应用难的问题,提出一种由薄板组合成型的夹筋夹芯厚板结构。[方法]首先,基于连续损伤力学理论、二维Hashin失效准则和内聚力单元技术,建立组合厚板有限元分析模型;然后,对比分析组合厚板不同方向的弯曲性能;接着,通过分析胶层和碳纤维增强基复合材料(CFRP)的渐近损伤过程,研究组合厚板在垂直筋方向弯曲过程中的破坏行为和失效机制,并讨论胶接强度对组合厚板损伤行为的影响。[结果]结果显示,相比顺筋方向,组合厚板垂直筋方向的弯曲刚度更高;在垂直筋方向弯曲过程中,筋板与面板界面处的胶层首先会出现损伤,然后在剪切力的作用下迅速扩展,最终形成界面破坏与面板0°铺层纤维撕裂相互促进的混合失效模式。胶接强度较弱时,胶层先损伤;胶接强度较强时,层合板先损伤。胶层主要承受Ⅱ型和Ⅲ型撕裂模式下的剪切作用,其中顺筋方向的剪切应力是胶层出现初始损伤的主要原因。[结论]研究新型组合厚板在垂直筋方向弯曲过程中的损伤行为,可为大厚度复合材料夹芯夹筋板在船海主承力结构上的推广应用提供技术参考。 展开更多
关键词 碳纤维 大厚度板 胶接 损伤演化 数值模拟
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船舶复合材料连接技术应用现状 被引量：1
9
作者 张晓玉 周一梁 +1 位作者 冯冲 姚莉丽 《海洋工程装备与技术》 2024年第1期145-150,共6页
由于纤维增强复合材料具有轻质高强等特性,因而在船舶领域得到了广泛应用。尽管整体化成型工艺日趋成熟,复合材料零部件之间依旧面临装配连接的问题,提高连接部位的力学性能是复合材料应用的关键。本文介绍了常用的连接技术,包括机械连... 由于纤维增强复合材料具有轻质高强等特性,因而在船舶领域得到了广泛应用。尽管整体化成型工艺日趋成熟,复合材料零部件之间依旧面临装配连接的问题,提高连接部位的力学性能是复合材料应用的关键。本文介绍了常用的连接技术,包括机械连接、胶接、混合连接,简述了这几种连接技术设计应用的关键。最后,对船舶复合材料连接技术进行了总结展望。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 连接技术 机械连接 胶接连接 混合连接
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新型管状增强超弹多孔结构设计制备及减振性能研究
10
作者 张晓旭 杨金水 +5 位作者 付万葳 李爽 仝耀辉 樊永乐 林鑫 赵松涛 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第15期27-33,共7页
传统的橡胶阻尼材料拥有较好的减振能力,但其力学承载能力不足。针对上述问题,基于仿生梯度设计思想,结合轻质多孔结构的优异力学性能和聚氨酯材料的高阻尼超弹性性能,设计一种具有优异力学承载性能和减振性能的新型管状增强超弹梯度多... 传统的橡胶阻尼材料拥有较好的减振能力,但其力学承载能力不足。针对上述问题,基于仿生梯度设计思想,结合轻质多孔结构的优异力学性能和聚氨酯材料的高阻尼超弹性性能,设计一种具有优异力学承载性能和减振性能的新型管状增强超弹梯度多孔结构,开发出了模压灌注一体化成型工艺,实现了不同规格超弹梯度多孔结构减振器的制备。通过模态分析和频响试验获得结构的固有振动和减振性能,揭示了不同硬度聚氨酯材料、不同拓扑构型增强管等参数对结构减振性能的影响规律。结果发现,相比与其他结构,圆型增强结构在低频段具有较高的基频和较低的共振峰值,表现出结构高刚度高阻尼的优异性能;而在高频段三角型增强结构整体响应更低,减振性能较优异。 展开更多
关键词 多孔结构 聚氨酯 制备工艺 力学性能 减振
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海底门声学计算及水下多孔介质材料降噪 被引量：1
11
作者 漆琼芳 华如南 +1 位作者 余昊成 郑建国 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第2期128-133,共6页
分别建立船舶海底门的声场模型和声-固耦合模型,对海底门的声传递损失、结构湿模态进行计算,获取海底门降噪设计需避开的共振频率。建立海底门的流体模型,采用URANS和FW-H对流场及水动力噪声进行数值计算,云图显示格栅背面出现了显著的... 分别建立船舶海底门的声场模型和声-固耦合模型,对海底门的声传递损失、结构湿模态进行计算,获取海底门降噪设计需避开的共振频率。建立海底门的流体模型,采用URANS和FW-H对流场及水动力噪声进行数值计算,云图显示格栅背面出现了显著的流动分离及压力脉动,且压力峰值条带沿着格栅对角线方向分布,频谱曲线显示海底门水动力噪声以低频为主。数值计算表明,当仅将海底门钢制格栅替换成水下多孔介质材料时降噪3.4 dB。共振频率计算及水下多孔介质材料应用为海底门声学设计提供了思路。 展开更多
关键词 海底门 声-固耦合模型 湿模态 声传递损失 水下多孔介质材料
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船用碳纤维夹芯复合材料防火隔热结构设计与验证
12
作者 周荣富 赵杉月 +3 位作者 姜军 姚展 薛宸沂 李琨 《造船技术》 2024年第5期34-36,88,共4页
根据多晶莫来石纤维、金属碰钉和碳纤维双轴向织物的材料特性,进行船用碳纤维夹芯复合材料防火隔热结构设计。在完成材料选择和试样制备后,对设计的船用碳纤维夹芯复合材料防火隔热结构进行耐火试验验证。试验结果表明,试样的完整性和... 根据多晶莫来石纤维、金属碰钉和碳纤维双轴向织物的材料特性,进行船用碳纤维夹芯复合材料防火隔热结构设计。在完成材料选择和试样制备后,对设计的船用碳纤维夹芯复合材料防火隔热结构进行耐火试验验证。试验结果表明,试样的完整性和隔热性均合格。 展开更多
关键词 船用碳纤维夹芯复合材料 防火隔热结构 多晶莫来石纤维 金属碰钉 碳纤维双轴向织物 耐火试验
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基于Python的层合板参数化建模程序二次开发 被引量：2
13
作者 冯亦儒 闫东旭 +2 位作者 王子樊 尹晨浩 方智 《计算机辅助工程》 2024年第4期38-43,共6页
为解决Abaqus重复性建模和参数优化问题,提高仿真分析效率,对三层复合材料层合板的参数化建模程序进行研究。采用Python语言和Abaqus内置的二次接口编写相关脚本,完成层合板多参数的参数化建模程序、Abaqus交互界面、用于评估阻尼性能... 为解决Abaqus重复性建模和参数优化问题,提高仿真分析效率,对三层复合材料层合板的参数化建模程序进行研究。采用Python语言和Abaqus内置的二次接口编写相关脚本,完成层合板多参数的参数化建模程序、Abaqus交互界面、用于评估阻尼性能的阻尼损耗因子计算程序的开发。对层合板优化问题进行实例分析,说明程序可以对同类板模型进行快速建模,得到不同参数下结构的阻尼损耗因子,最终获得离散最优阻尼性能参数。 展开更多
关键词 二次开发 复合材料 层合板 PYTHON ABAQUS 参数化建模 阻尼
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船用重组木耐久性评价
14
作者 马琪 周一梁 卢良 《船舶与海洋工程》 2024年第5期76-81,共6页
针对船用垫块和铺板易老化腐蚀等突出问题,采用人工加速老化试验方法对重组木、桦木胶合板和松木等3种试样进行耐久性评价。从力学强度、质量损失率和表面状态等方面进行分析,结果表明老化后3种试样的力学性能均呈下降趋势,但重组木具... 针对船用垫块和铺板易老化腐蚀等突出问题,采用人工加速老化试验方法对重组木、桦木胶合板和松木等3种试样进行耐久性评价。从力学强度、质量损失率和表面状态等方面进行分析,结果表明老化后3种试样的力学性能均呈下降趋势,但重组木具有较高的力学强度保持率,其硬度、抗压强度和抗弯强度分别为70.5HD、54.74 MPa和102.18 MPa,下降率仅为12.8%、25.72%和33.9%。对3种试样的微观结构和化学成分进行剖析,结果表明:老化后重组木的形貌并未发生明显变化,而桦木和松木均出现一定程度的缺陷;老化后3种试样仅在表面出现轻微的降解,产生羰基官能团及其衍生物,并未诱导多糖或更深层次结构的分解;在垂直燃烧试验中,重组木能实现离火自熄且无滴落物产生,而松木存在明显的火芯。 展开更多
关键词 重组木 加速老化 耐久性 力学性能 机理
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薄壁复合材料耐压筒在水下潜器中的应用研究
15
作者 高维瑾 郭宇琦 +2 位作者 纪丹阳 陈健 杜星炜 《纤维复合材料》 CAS 2024年第3期28-33,共6页
围绕国家海洋战略规划,为解决水下无人潜航器对轻量化、高强度、高稳定性耐压结构关键部件的迫切需求,本文通过对碳纤维复合材料进行优化选材,研制不同长度的薄壁复合材料满足深海耐压需求。采用ANSYS建立有限元模型,对薄壁耐压筒进行... 围绕国家海洋战略规划,为解决水下无人潜航器对轻量化、高强度、高稳定性耐压结构关键部件的迫切需求,本文通过对碳纤维复合材料进行优化选材,研制不同长度的薄壁复合材料满足深海耐压需求。采用ANSYS建立有限元模型,对薄壁耐压筒进行结构设计及强度、稳定性计算。并通过深海压力模拟测试装置对1000 mm和500 mm耐压筒开展静水压力试验,验证其结构稳定性。有限元分析表明,各向应力均有1.6倍以上安全系数可满足强度要求;在补强后1000 mm和500 mm复合材料耐压筒在外压作用下屈曲系数分别为1.95和2.0,大于1.8要求值,可满足刚度使用需求。随后在深海压力模拟测试装置对耐压筒进行2 MPa外压测试下,1000 mm和500 mm耐压筒均具有耐压生存能力。本文研制的不同长度的薄壁复合材料满足技术要求,为无人潜水器重要组成部件提供了一种有效的解决方案。 展开更多
关键词 薄壁耐压筒 水下潜器 外压测试 有限元分析
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船用柴油机SCR催化剂性能测试分析 被引量：5
16
作者 杨智远 江国和 +2 位作者 张旭升 魏海军 姜小鑫 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1539-1544,共6页
为评定V_2O_5/TiO_2催化剂在船舶低速电喷柴油机SCR(selective catalytic reduction)系统的适用性与经济性,本文基于D-1000-5电动振动台和康明斯ISDe4-SCR性能试验台架,分别对国内生产的A、B、C三组V_2O_5/TiO_2催化剂小样进行活性和抗... 为评定V_2O_5/TiO_2催化剂在船舶低速电喷柴油机SCR(selective catalytic reduction)系统的适用性与经济性,本文基于D-1000-5电动振动台和康明斯ISDe4-SCR性能试验台架,分别对国内生产的A、B、C三组V_2O_5/TiO_2催化剂小样进行活性和抗振性实验,最终选定催化剂B为船用中速机SCR目标催化剂,并在6CS21/32大功率船用中速机试验台上对目标催化剂B进行D2、E3循环测试。台架测试结果表明:国产V_2O_5/TiO_2催化剂的经济性较进口催化剂略有提高,中高排气温度下脱硝率可达90%、较低排气温度下活性各有差异;排气温度高于250℃时,催化剂B的脱硝率稳定在80%以上,可进一步研究其船用低速机SCR系统的特性;催化剂C的活性和机械强度满足船用中速机SCR要求,温度低于250℃时,转化效率急剧降低,但其价格低,具有较强的船用中速机市场竞争力;催化剂A温度窗较窄,仅适用于排气温度高于330℃的发动机上;催化剂封装可提高催化剂抗振动冲击能力。 展开更多
关键词 V2O5/TIO2催化剂 活性 抗振性 NOX排放 台架试验 温度窗 适用性
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复合材料船用螺旋桨设计与CFD/FEM计算 被引量：24
17
作者 洪毅 赫晓东 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期404-408,共5页
将基于RANS方程的计算流体力学方法与有限元方法相结合,沿着螺旋桨水动力性能计算、复合材料螺旋桨建模及结构铺层设计、CFD/FEM载荷传递、复合材料螺旋桨结构力学性能计算,水动力性能收敛判定的设计分析流程,完成了某种螺旋桨桨叶的初... 将基于RANS方程的计算流体力学方法与有限元方法相结合,沿着螺旋桨水动力性能计算、复合材料螺旋桨建模及结构铺层设计、CFD/FEM载荷传递、复合材料螺旋桨结构力学性能计算,水动力性能收敛判定的设计分析流程,完成了某种螺旋桨桨叶的初步的设计过程.提出一种预变形策略以改进复合材料螺旋桨的综合性能.计算结果表明,该复合材料螺旋桨能够满足预定设计指标的要求,在达到传统金属螺旋桨水动力性能要求的同时,减重30%,运行效率增加.研究结果充分说明了所采用设计方法的可行性. 展开更多
关键词 复合材料螺旋桨 CFD/FEM 铺层设计 预变形
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复合材料舰船全船有限元分析的建模方法研究 被引量：9
18
作者 何凯 唐文勇 +1 位作者 罗凯 贺远松 《中国舰船研究》 2011年第5期83-88,共6页
基于层合板等效刚度模型,将复合材料舰船结构中的层合板简化为正交各向异性单层板,采用三维退化单层板元建立全船有限元模型,并以调整局部刚度以及网格细化的方式准确反映局部搭接处结构的力学特征。通过对全船模态、刚度和局部应力的... 基于层合板等效刚度模型,将复合材料舰船结构中的层合板简化为正交各向异性单层板,采用三维退化单层板元建立全船有限元模型,并以调整局部刚度以及网格细化的方式准确反映局部搭接处结构的力学特征。通过对全船模态、刚度和局部应力的有限元分析计算,以及与实验结果的对比,表明所提出的复合材料舰船全船有限元分析建模方法不仅建模工作量小,而且计算精度能满足工程要求。 展开更多
关键词 复合材料舰船 三维退化板元 等效刚度 板筋搭接区 有限元模型
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复合材料螺旋桨非定常流固耦合特性数值分析 被引量：12
19
作者 李子如 李广辉 +1 位作者 何朋朋 贺伟 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期7-13,共7页
针对船用复合材料螺旋桨在非均匀流中的水弹性问题,采用雷诺平均纳维-斯托克斯方法(RANS)和有限元方法(FEM)分别求解螺旋桨流场和结构场,并结合滑移网格和动网格技术,建立了船用复合材料螺旋桨双向瞬态流固耦合计算方法.以DTMB4381桨为... 针对船用复合材料螺旋桨在非均匀流中的水弹性问题,采用雷诺平均纳维-斯托克斯方法(RANS)和有限元方法(FEM)分别求解螺旋桨流场和结构场,并结合滑移网格和动网格技术,建立了船用复合材料螺旋桨双向瞬态流固耦合计算方法.以DTMB4381桨为对象,采用ANSYS ACP构建复合材料桨有限元模型,计算了正交各向异性碳纤维复合材料(CFP)桨在均匀流场和非均匀流场中的水动力性能和结构响应.研究表明:CFP桨的流固耦合效应较小,在均匀流中具有与刚性桨基本相当的水动力性能;CFP桨在非均匀流中桨叶结构响应(位移、速度和加速度)在高伴流区域、叶梢和导边区域较大,变化也更为剧烈. 展开更多
关键词 复合材料螺旋桨 雷诺平均纳维-斯托克斯方法 有限元方法 流固耦合 非均匀流场 结构响应
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空间复合材料加筋板流固耦合振动分析 被引量：7
20
作者 郭兆璞 陈浩然 +1 位作者 项晨 包小兵 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1994年第3期50-59,共10页
本文用结构有限元与流体边界元方法研究了空间复合材料加筋板结构的流固耦合自由振动，推导了用于结构分析的分项插值型复合材料八节点板单元和三节点梁单元，以及用于流场分析的线性边界单元。用修正的RIRZ向量法与波前法相结合的方法... 本文用结构有限元与流体边界元方法研究了空间复合材料加筋板结构的流固耦合自由振动，推导了用于结构分析的分项插值型复合材料八节点板单元和三节点梁单元，以及用于流场分析的线性边界单元。用修正的RIRZ向量法与波前法相结合的方法求解特征值问题，避免了因附连水质量引起的结构质量矩阵为满阵的内存困难和非对称矩阵方程约化困难。算例表明，附连水质量对复合材料结构的动力特性影响要比各向同性材料严重得多。 展开更多
关键词 复合材料 增强结构 流固耦合振动
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