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复合材料帽型筋条脱粘的失效机理分析
被引量：
18
1
作者
孙晶晶
张晓晶
+1 位作者
宫占峰
汪海
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期1616-1626,共11页
复合材料加筋结构承受后屈曲载荷时,蒙皮局部屈曲会导致筋条承受面外弯曲载荷,极易引起蒙皮与筋条的界面脱粘,最终导致结构破坏。通过四点弯曲试验模拟加筋结构受后屈曲载荷时的蒙皮/筋条界面性能,建立渐进损伤模型,分别考虑筋条与蒙皮...
复合材料加筋结构承受后屈曲载荷时,蒙皮局部屈曲会导致筋条承受面外弯曲载荷,极易引起蒙皮与筋条的界面脱粘,最终导致结构破坏。通过四点弯曲试验模拟加筋结构受后屈曲载荷时的蒙皮/筋条界面性能,建立渐进损伤模型,分别考虑筋条与蒙皮胶接界面以及复合材料层板的失效,并引入材料刚度退化模型,详细分析蒙皮/筋条界面的脱粘机理和失效过程。分析结果与试验结果一致,表明加载跨距对于结构的失效形式影响较大,90mm加载时,胶层均首先失效于筋条与蒙皮内角处的胶接界面,且主要受Ⅱ型剪切模式影响;而150mm加载情况下胶层均首先失效于翼缘自由端与蒙皮交界处。正向加载时胶层失效主要受Ⅰ型和Ⅱ型混合模式影响,反向加载胶层主要受Ⅱ型剪切模式影响。界面脱粘以后,随着载荷增加,筋条腹板与缘条转角外侧出现分层破坏,损伤模型预测结果与超声扫描检测结果一致。
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关键词
帽型筋条
蒙皮筋条脱粘
渐进损伤
虚拟裂纹闭合技术
能量释放率
原文传递
复合材料帽型加筋壁板的失效机制分析与改进设计
被引量：
14
2
作者
张国凡
孙侠生
吴存利
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期2479-2486,共8页
为了准确预测复合材料帽型加筋壁板的后屈曲承载能力,针对压缩载荷下筋条端头斜削的复合材料帽型加筋壁板结构的失效机制及失效载荷进行了研究。首先利用物理试验,研究了端头斜削的复合材料帽型加筋壁板失效过程,然后构建了考虑蒙皮/缘...
为了准确预测复合材料帽型加筋壁板的后屈曲承载能力,针对压缩载荷下筋条端头斜削的复合材料帽型加筋壁板结构的失效机制及失效载荷进行了研究。首先利用物理试验,研究了端头斜削的复合材料帽型加筋壁板失效过程,然后构建了考虑蒙皮/缘条胶接界面以及复合材料层板失效的非线性损伤分析模型,详细地研究了损伤起始、扩展和失效的全过程。在此基础上,提出了包覆层对蒙皮/缘条界面进行增强的设计方案,并基于数值仿真和试验研究了包覆层对复合材料帽型壁板的破坏模式和承载能力的影响。数值分析和试验结果表明,包覆层设计能够明显提高结构的屈曲载荷和后屈曲承载能力,分析结果与试验值吻合良好,且预测的破坏模式也与试验结果一致。
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关键词
复合材料
加筋壁板
帽型筋条
包覆层
破坏试验
后屈曲
原文传递
复材机身帽型长桁预成型体制造技术研究进展
被引量：
5
3
作者
刘军
韩小勇
+3 位作者
苏佳智
陈萍
吕芳萱
宁博
《玻璃钢／复合材料》
CAS
北大核心
2019年第9期119-123,共5页
帽型长桁为复合材料机身壁板最主要的支撑结构,其预成型体制造质量成为机身壁板制造成败的关键,本文阐述了使用手工铺贴、自动铺带+热隔膜、自动辊压、自动铺带+热模压以及液体成型五种工艺方法制造帽型长桁预成型体,详细描述了各类工...
帽型长桁为复合材料机身壁板最主要的支撑结构,其预成型体制造质量成为机身壁板制造成败的关键,本文阐述了使用手工铺贴、自动铺带+热隔膜、自动辊压、自动铺带+热模压以及液体成型五种工艺方法制造帽型长桁预成型体,详细描述了各类工艺方法的技术细节、优缺点以及技术应用状况,最后从力学效益、生产效率、综合成本进行对比分析,为帽型长桁的制造提供工艺借鉴。
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关键词
机身
帽型长桁
预成型
制造技术
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职称材料
复合材料“帽”形长桁纤维角度偏离对力学性能的影响分析
4
作者
史晓辉
《机械设计与制造工程》
2019年第6期123-126,共4页
针对复合材料“帽”形长桁加筋壁板结构在制造过程中出现的长桁纤维角度偏离情况,基于Patran/Nastran有限元分析软件,在长桁纤维角度偏离0°~6°的情况下,对强度和刚度的影响进行了模拟分析。分析结果表明,对于复合材料“帽”...
针对复合材料“帽”形长桁加筋壁板结构在制造过程中出现的长桁纤维角度偏离情况,基于Patran/Nastran有限元分析软件,在长桁纤维角度偏离0°~6°的情况下,对强度和刚度的影响进行了模拟分析。分析结果表明,对于复合材料“帽”形长桁,当长桁纤维角度偏离小于3°时,其对长桁的拉伸强度、压缩强度以及稳定性的影响均在1%以内。因此,复合材料“帽”形长桁制造验收标准中纤维的最大偏离角度不超过3°是合理的。
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关键词
复合材料
“帽”形长桁
纤维角度
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职称材料
复合材料共胶接帽形长桁加筋壁板的固化变形研究
5
作者
闫超
戎笑远
+1 位作者
赵月青
钱忠健
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2024年第9期67-72,91,共7页
以五长桁加筋壁板为对象研究帽形长桁加筋壁板的固化变形。采用三坐标仪测量了帽形长桁固化后外形,并对其固化变形进行了有限元仿真,长桁截面方向存在回弹变形,长度方向存在扭转变形。测量了帽形长桁固化后和加筋壁板固化后帽形长桁的...
以五长桁加筋壁板为对象研究帽形长桁加筋壁板的固化变形。采用三坐标仪测量了帽形长桁固化后外形,并对其固化变形进行了有限元仿真,长桁截面方向存在回弹变形,长度方向存在扭转变形。测量了帽形长桁固化后和加筋壁板固化后帽形长桁的高度和宽度,帽形长桁高度降低约0.5 mm,宽度增大约2 mm,帽形长桁存在压塌变形,有限元仿真结果与试验结果变化趋势一致。采用激光跟踪仪测量了加筋壁板的外形,加筋壁板沿垂直长桁长度方向存在明显弯曲变形,最大为12.9 mm,且仿真结果与试验结果一致。经过分析可知,帽形长桁扭转变形和压塌变形导致了帽形长桁加筋壁板的固化变形。
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关键词
复合材料
帽形长桁
加筋壁板
固化变形
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职称材料
题名
复合材料帽型筋条脱粘的失效机理分析
被引量：
18
1
作者
孙晶晶
张晓晶
宫占峰
汪海
机构
上海交通大学航空航天学院
中国商飞上海飞机设计研究院
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期1616-1626,共11页
文摘
复合材料加筋结构承受后屈曲载荷时,蒙皮局部屈曲会导致筋条承受面外弯曲载荷,极易引起蒙皮与筋条的界面脱粘,最终导致结构破坏。通过四点弯曲试验模拟加筋结构受后屈曲载荷时的蒙皮/筋条界面性能,建立渐进损伤模型,分别考虑筋条与蒙皮胶接界面以及复合材料层板的失效,并引入材料刚度退化模型,详细分析蒙皮/筋条界面的脱粘机理和失效过程。分析结果与试验结果一致,表明加载跨距对于结构的失效形式影响较大,90mm加载时,胶层均首先失效于筋条与蒙皮内角处的胶接界面,且主要受Ⅱ型剪切模式影响;而150mm加载情况下胶层均首先失效于翼缘自由端与蒙皮交界处。正向加载时胶层失效主要受Ⅰ型和Ⅱ型混合模式影响,反向加载胶层主要受Ⅱ型剪切模式影响。界面脱粘以后,随着载荷增加,筋条腹板与缘条转角外侧出现分层破坏,损伤模型预测结果与超声扫描检测结果一致。
关键词
帽型筋条
蒙皮筋条脱粘
渐进损伤
虚拟裂纹闭合技术
能量释放率
Keywords
omega stringer
skin/stiffener debonding
progressive damage
visual crack closure technique
energy release rate
分类号
V214.8 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
复合材料帽型加筋壁板的失效机制分析与改进设计
被引量：
14
2
作者
张国凡
孙侠生
吴存利
机构
西北工业大学航空学院
中国飞机强度研究所
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期2479-2486,共8页
基金
民机专项科研(MJ-2015-F-027)
文摘
为了准确预测复合材料帽型加筋壁板的后屈曲承载能力,针对压缩载荷下筋条端头斜削的复合材料帽型加筋壁板结构的失效机制及失效载荷进行了研究。首先利用物理试验,研究了端头斜削的复合材料帽型加筋壁板失效过程,然后构建了考虑蒙皮/缘条胶接界面以及复合材料层板失效的非线性损伤分析模型,详细地研究了损伤起始、扩展和失效的全过程。在此基础上,提出了包覆层对蒙皮/缘条界面进行增强的设计方案,并基于数值仿真和试验研究了包覆层对复合材料帽型壁板的破坏模式和承载能力的影响。数值分析和试验结果表明,包覆层设计能够明显提高结构的屈曲载荷和后屈曲承载能力,分析结果与试验值吻合良好,且预测的破坏模式也与试验结果一致。
关键词
复合材料
加筋壁板
帽型筋条
包覆层
破坏试验
后屈曲
Keywords
composite
stiffened panel
omega stringer
cladding layer
failure test
post-buckling
分类号
TB330.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
复材机身帽型长桁预成型体制造技术研究进展
被引量：
5
3
作者
刘军
韩小勇
苏佳智
陈萍
吕芳萱
宁博
机构
上海飞机制造有限公司
出处
《玻璃钢／复合材料》
CAS
北大核心
2019年第9期119-123,共5页
文摘
帽型长桁为复合材料机身壁板最主要的支撑结构,其预成型体制造质量成为机身壁板制造成败的关键,本文阐述了使用手工铺贴、自动铺带+热隔膜、自动辊压、自动铺带+热模压以及液体成型五种工艺方法制造帽型长桁预成型体,详细描述了各类工艺方法的技术细节、优缺点以及技术应用状况,最后从力学效益、生产效率、综合成本进行对比分析,为帽型长桁的制造提供工艺借鉴。
关键词
机身
帽型长桁
预成型
制造技术
Keywords
fuselage
omega stringer
preform
manufacturing technology
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
复合材料“帽”形长桁纤维角度偏离对力学性能的影响分析
4
作者
史晓辉
机构
上海飞机设计研究院
出处
《机械设计与制造工程》
2019年第6期123-126,共4页
文摘
针对复合材料“帽”形长桁加筋壁板结构在制造过程中出现的长桁纤维角度偏离情况,基于Patran/Nastran有限元分析软件,在长桁纤维角度偏离0°~6°的情况下,对强度和刚度的影响进行了模拟分析。分析结果表明,对于复合材料“帽”形长桁,当长桁纤维角度偏离小于3°时,其对长桁的拉伸强度、压缩强度以及稳定性的影响均在1%以内。因此,复合材料“帽”形长桁制造验收标准中纤维的最大偏离角度不超过3°是合理的。
关键词
复合材料
“帽”形长桁
纤维角度
Keywords
composite
omega stringer
ply orientation
分类号
V223 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
复合材料共胶接帽形长桁加筋壁板的固化变形研究
5
作者
闫超
戎笑远
赵月青
钱忠健
机构
上海飞机制造有限公司
中国商飞复合材料中心
出处
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2024年第9期67-72,91,共7页
基金
某型号工艺验证项目(D-C233-030201)。
文摘
以五长桁加筋壁板为对象研究帽形长桁加筋壁板的固化变形。采用三坐标仪测量了帽形长桁固化后外形,并对其固化变形进行了有限元仿真,长桁截面方向存在回弹变形,长度方向存在扭转变形。测量了帽形长桁固化后和加筋壁板固化后帽形长桁的高度和宽度,帽形长桁高度降低约0.5 mm,宽度增大约2 mm,帽形长桁存在压塌变形,有限元仿真结果与试验结果变化趋势一致。采用激光跟踪仪测量了加筋壁板的外形,加筋壁板沿垂直长桁长度方向存在明显弯曲变形,最大为12.9 mm,且仿真结果与试验结果一致。经过分析可知,帽形长桁扭转变形和压塌变形导致了帽形长桁加筋壁板的固化变形。
关键词
复合材料
帽形长桁
加筋壁板
固化变形
Keywords
composite
omega stringer
stiffened panel
curing deformation
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复合材料帽型筋条脱粘的失效机理分析
孙晶晶
张晓晶
宫占峰
汪海
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
18
原文传递
2
复合材料帽型加筋壁板的失效机制分析与改进设计
张国凡
孙侠生
吴存利
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
14
原文传递
3
复材机身帽型长桁预成型体制造技术研究进展
刘军
韩小勇
苏佳智
陈萍
吕芳萱
宁博
《玻璃钢／复合材料》
CAS
北大核心
2019
5
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下载PDF
职称材料
4
复合材料“帽”形长桁纤维角度偏离对力学性能的影响分析
史晓辉
《机械设计与制造工程》
2019
0
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下载PDF
职称材料
5
复合材料共胶接帽形长桁加筋壁板的固化变形研究
闫超
戎笑远
赵月青
钱忠健
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
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