复合材料杆件接头的结构设计与力学研究

复合材料杆件接头一般采用胶接连接。为了进一步提高杆件与接头的连接强度,对复合材料杆件接头的结构形式进行设计,提出了三种结构设计方案。为了比较三种方案的优劣,根据当前需求,开展了有限元分析,并制作了拉伸试样,进行了拉伸试验。试验结果表明,与前两种设计方案相比,第三种结构设计方案的工艺稳定性较高,拉伸承载能力最高,拉伸性能稳定,设计方案最优。三种结构设计方案的有限元分析结果与试验结果基本一致,有限元分析方法合理有效,提高了研究效率。有限元分析和试验结果为后续的研究工作提供了依据。

复合材料柔性细杆的结构设计与试验验证

柔性减速刷消旋是现有的一种针对空间自由翻滚目标的接触式主动消旋技术。针对某型减速刷消旋装置对柔性毛刷工具的基本技术要求,设计了一种碳纤维复合材料柔性细杆,通过开展有限元仿真分析,验证了结构设计方案的合理性。采用卷管成型工艺制备了细杆试样,并随机选取试样进行了试验验证。试验结果表明,24根复合材料柔性细杆的捆扎刚度和单根复合材料柔性细杆的最大弯曲挠度均符合基本设计要求,仿真分析结果与试验结果基本一致,为后续该构件在减速刷消旋装置上的应用研究奠定了基础。

复合材料格栅反射器结构热变形及精度分析

为满足卫星通信领域反射器高精度和轻量化的要求,以某地球同步轨道气象卫星反射器为应用背景,采用ABAQUS有限元模拟复合材料反射器的热变形并运用最小二乘拟合原理计算其型面精度RMS值,利用M55碳纤维复合材料层合板面内热膨胀系数较小的特性设计出全复合材料格栅反射器结构.在相同工况的条件下,采用工业近景三维测量方法对格栅反射器结构进行热变形实验测试,利用工作面变形的均方根RMS值来表征型面精度,并将测试值与模拟值进行比对发现两者吻合较好.最后对格栅结构反射器的装配误差,粘接方式,胶层厚度,蒙皮和筋条的铺层角度等影响型面精度RMS值的因素进行计算分析,结果表明:粘接方式和胶层厚度是影响全复合材料格栅反射器型面精度的最主要因素,并且蒙皮与格栅结构的胶接更宜采用点粘方式,同时随着胶层厚度和装配误差的增大,型面精度呈现非线性的增长趋势.在相同工况、相同宏观结构尺寸的前提下,与碳纤维铝蜂窝夹层结构反射器结构相比,全复合材料格栅结构反射器的型面精度仅为0.455μm,型面精度提高了一个数量级,为高精度深空探测和信号传输提供了可靠设计方案.

结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆的设计

为了满足空间探测的需求,文章提出一种结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆设计。该伸杆以结构自身所包含的长通孔作为柔性关节,利用柔性关节的弯曲势能,实现其180°折叠展开功能。首先,研究影响该伸杆刚度和强度的主要设计参数,并综合考虑伸杆的制造工艺要求以及实际使用状态,确定了该伸杆的最终设计状态。然后,对该柔性伸杆的展开状态进行模态分析,并对其柔性关节进行折叠展开试验。最后,测量该柔性伸杆的重复折叠展开指向精度。模态分析结果表明:带探测计负载的伸杆展开状态的一阶频率为15. 80Hz,二阶频率为17. 22Hz,满足设计指标要求。折叠展开试验结果表明:伸杆柔性关节的折叠展开性能良好,满足设计要求。指向精度测量结果表明:伸杆重复折叠展开10次后,偏差角的6σ值为0. 00828,重复折叠展开指向精度较高,满足使用要求。结构/机构一体化空间可展开复合材料柔性伸杆的结构设计方案合理可行,可适用于多种航天器及多类空间探测任务。

污水处理厂泵房节能效果优化

设备经过进改造后,不仅提升了污水处理系统中泵房的节能效果,还达到了降耗减排和自动化的目的。以某污水处理厂为例,介绍了其改造前的提升泵房情况,说明了改造的初步设计,分析了改造中的调试和改进工作,取得了良好的节能效果,以期为今后相关的工作提供参考和借鉴。

蜂窝夹层结构抛物面天线型面精度仿真分析

星载抛物面天线在绕地球工作时会产生较大的热变形。为了获得在近地服役环境下全尺寸反射器型面精度模拟的工程方法,采用ABAQUS有限元和最小二乘法,对口径1.2 m的小尺寸蜂窝夹层结构天线进行热变形和均方根(RMS)值计算,对热膨胀系数、蜂窝高度和蒙皮铺层数量等因素进行分析。结果表明:蜂窝高度方向的热膨胀系数是影响RMS值的最主要因素。当蜂窝高度为65 mm,上、下蒙皮铺层数量为12层时,型面精度RMS值满足设计要求。最后基于实际装配条件计算全尺寸反射器在−80~120℃下的热变形,发现紧固件和预埋件可以有效减小工作面热变形,并且得到全尺寸反射器RMS值为40.45μm。该研究结果可为星载固面蜂窝夹层结构反射面天线结构的设计提供依据。

转杯纺黑灰纱的产生原因及其预防

黑灰纱,又称铝灰纱,是转杯纱的常见疵点,严重影响棉布下机一等品率的提高。印染加工中漂洗时不易洗去,其坯布只能做深色坯,不能做浅色坯。预防转杯纺黑灰纱是生产厂和用户厂的共同要求。一、黑灰纱产生原因转杯纺纱机的纺杯和导轮通常是用铝合金制成的。一般地认为,由于纺杯长期高速运转和导轮与纺杯传动龙带不断摩擦而产生铝灰。

减员增效促扭亏

我公司(原为南通第三棉纺织厂)建于1914年,1921年投产,是一个具有70多年生产历史的大型国有老企业,冗员多,负担重。为了扭转国有老企业落后的局面,97年第二季度我公司开始全面展开减员增效工作。 一、加强领导 制订计划 明确目标 减员增效工作涉及面广,关系到少数局部利益和每个职工切身利益的调整。为确保减人到位。

高精度碳纤维复合材料反射面型面精度仿真分析

为全尺寸反射面的实际成型提供理论依据,本文通过建模仿真重点分析了外蒙皮装配偏差、自重及成型和使用温度差对反射面工作面型面精度(R. M. S)的影响。结果表明,当外蒙皮装配偏移量在0.5mm内时,其反射面工作面理论R. M. S值的变化量为0.47μm;在成型放置状态下,反射面11 kg自重其工作面理论R. M. S值变化量为0.55μm;反射面夹层结构的成型和使用温度差110℃,反射面工作面的理论R. M. S值变化量为17.79μm。

太阳翼基板侧埋件热变形分析

以某型号碳纤维/铝蜂窝太阳翼基板的金属埋件安装结构为研究对象,通过建立碳纤维/铝蜂窝太阳翼基板模型,采用有限元分析方法仿真金属埋件部位在高低温交变条件下的热应力和热应变,分析金属埋件部位的受力情况。通过开展试验,验证仿真分析的正确性,为后续新产品结构设计、生产工艺控制提供数据支撑。

BMI树脂改性体系固化动力学及热力学性能

以1,3-二烯丙基-5,5-二甲基海因(DADMH)为改性剂制备了新型双马来酰亚胺树脂体系低聚物(BDD),旨在通过加入改性剂改善体系的耐热性及热力学性能。通过差示扫描量热法对BDD体系进行了固化动力学分析,结果表明,DADMH含量较低且在升温速率(β)较大时出现了三重峰,这可能是由于高温段发生了双马来酰亚胺的自固化反应。通过分析在不同β下的固化度(α)曲线得出,β越大,反应时间越短。α随时间的增加而迅速增大。运用Kissinger和Ozawa两种方法测定了BDD体系的反应活化能(Ea),得出第三放热峰的Ea最大,且仅在DADMH含量较低、β较快时出现。通过动态热机械分析法得出,改性剂的加入使得固化物在高温下(310℃)的储能模量提高,从251.5 MPa上升到了321.6 MPa,提升了将近28%。在高温段DADMH的加入表现出了良好的热力学性能,且使玻璃化转变温度有小幅提高,对材料热性能有积极作用。