三维编织复合材料拉伸性能试验研究

制定了一套适用于测定三维编织复合材料拉抻性能的试验方法,并结合试验数据,总结了编织参数与三维编织复合材料拉伸性能的关系。

复合材料飞机结构强度新规范要点评述

基于过去20多年参与复合材料结构设计的经验教训和美国最新的军用飞机设计规范,阐述了中国复合材料结构强度设计和验证要点及与金属结构的差别。其要点为:以承认性能表征多样性和材料与结构同时形成为基础的材料和工艺要求;以承认初始缺陷/损伤对结构静强度有影响为基础的设计许用值确定方法;以需要特别考虑湿热环境影响为特点的静强度设计和验证;以承认静力覆盖疲劳和考虑冲击损伤阻抗为特点的耐久性设计和验证;以冲击损伤及损伤无扩展为基础的损伤容限设计和验证;以全尺寸部件和由试样、元件(包括典型结构件)、组合件组成的多层次积木式设计验证方法相结合为基础的结构验证试验。

电子束固化技术及可电子束固化环氧树脂体系

论文综述了电子束固化树脂基复合材料技术的特点及其在国内外的研究及发展状况 ,并介绍了可电子束固化的环氧树脂和光引发剂及其阳离子固化机理 ;具体地描述了经电子束固化的树脂浇铸体及复合材料的性能。

确定复合材料许用值的高精度小样本方法

提出了一种确定复合材料许用值的高精度小样本方法，该方法可以充分利用以往积累的经验和数据，并结合当前少量的试验就能对复合材料许用值进行预测。从而克服了由于复合材料性能分散性大，用现行方法确定其许用值所需试件个数多、试验经费昂贵的缺点。通过３种复合材料在拉、压、弯、剪４种受力状态下的５组对比试验表明：在精度相同的情况下，该方法可以比现行方法节省５０％试件；而在试件数一定的条件下，它又能比现行方法大大提高预测精度。还给出了一种带缩放系数的Ｆ检验方法，进而解决了变异系数的检验问题。

双马来酰亚胺改性芳香胺固化剂的合成与表征

以二苯甲烷双马来酰亚胺(BMDPM)和芳香二胺为原料,经溶液反应合成了BMDPM改性二胺WDDM521,并以单官能环氧化合物丁基缩水甘油醚(GLY)对WDDM521二胺进行了化学增韧改性,得到GHJ1固化剂。改性二胺WD-DM521和GHJ1均适宜用作环氧树脂固化剂。研究了WDDM521溶液的反应温度,并采用红外光谱(FTIR)、凝胶渗透色谱(GPC)及核磁共振(NMR)等手段表征了上述2种固化剂的结构。

复合材料结构修复专用基体树脂固化反应

研究了复合材料结构修复专用基体树脂(MR),对其固化反应进行了原位红外表征,定量分析了环氧基团在不同固化温度下的转化率,并与相应温度下测得的MR体系的凝胶化时间及粘度随时间变化情况进行了对比。结果表明,当固化温度达到DSC曲线上的起始反应温度时,由原位红外法得到的转化率曲线与通过宏观测试方法得到的凝胶化时间及粘度 时间曲线吻合;而当固化反应温度低于DSC曲线上的起始反应温度时,转化率曲线与相应温度下的凝胶化时间及粘度 时间曲线发生不同程度的偏离。分析了这种偏离的主要原因。

评估复合材料安全寿命的低成本方法

提出了一种评估复合材料安全寿命的低成本方法，该方法可以综合利用以往积累的经验数据和当前的试验数据预测复合材料的安全寿命。由于它既充分利用了当前的试验数据又利用了以往的经验数据，所以其可利用的信息量要远远大于只能利用当前试验数据的现行方法，从而用本文方法预测复合材料安全寿命比现行方法既节省了大量试件又提高了精度，为解决目前复合材料寿命分散性大，预测安全寿命所需试件个数多、试验周期长、耗资大的问题提供了一种方法。文中还给出了某飞机复合材料在谱载下的安全寿命对比试验结果。

三维编织复合材料孔边特性的工程计算及分析

三维编织复合材料的研究中,实际工程常用的带孔结构缺乏理论分析方法。在分析三种不同制孔工艺的基础上,研究了三维编织复合材料的孔边特性,提出了一种工程计算方法。先根据孔边纱线几何构型分析计算出制孔影响范围,再进行孔边单元体物理性能计算,然后用有限元方法对孔边区域进行建模计算。用此种方法对典型件进行分析计算,并做试验验证,试验结果与理论分析的规律性一致。在此研究基础上,提出了一些设计、制造三维编织带孔件的工程建议。

复合材料整体化结构胶合面的出平面应力问题

复合材料共固化/共胶接/二次胶接(co-cured/co-bonded/secondary bonding)整体成型技术是最基本、最常用的复合材料整体化成型技术。在整体化结构受载承力后,若在胶合面处局部出现显著的出平面正拉应力,则极易发生局部的胶层脱粘破坏,这种由设计载荷引起的脱层损伤将对结构安全构成显著威胁。由于此类胶合面为非典型胶接面,容易为人忽视。本文就有关概念、致出平面应力的主要因素及其对出平面应力的影响规律进行了研究,表明:局部刚度突变、局部施压是致出平面应力的主要因素,胶膜性能参数、几何参数等对出平面应力的大小也有显著影响。

飞机雷电防护试验与波形

简述大气电气环境对飞机的危害及飞机雷电防护的要求 。

基于可编程控制技术的倾斜试验系统设计开发

倾斜试验是发动机开发阶段所必须进行的一项重要试验,其主要是考察发动机在各种倾斜角度下的润滑性能。发动机倾斜包含纵向和侧向两个方向的角度倾斜。为了实现两个方向的倾斜动作,设计了一套可绕X轴和Y轴分别独立旋转的台架。为了控制台架运转,开发了一套以欧姆龙CP1H为控制核心的台架控制系统,控制系统的控制量包括模拟量采集、高速脉冲计数、开关量采集、脉冲输出、开关量输出。应用VB语言开发上位机程序,通过对相关发动机进行倾斜试验验证了控制程序的控制和通讯功能,试验证明该程序能够实现计算机对台架的远程监控。

复合材料结构设计值和冲击损伤容限许用值

由于复合材料的引入,应该用“设计值”和“许用值”来代替“设计许用值”。讨论了设计值与许用值的关系,并指出复合材料结构压缩设计值主要取决于冲击损伤容限许用值。提出了应把冲击损伤破坏曲线定义为初步设计阶段用冲击损伤容限许用值,论证了这一定义的合理性,并给出了由该许用值确定压缩设计值的一般原则和过程。

曲轴疲劳试验系统研究与开发

针对发动机曲轴弯曲疲劳试验,开发曲轴疲劳试验系统。该系统根据机械谐振原理,设计了由惯性质量块摆臂和曲拐组成的谐振系统。通过向谐振系统施加较小的激振力便可让被试样件获得大负载。系统通过计算机测控系统进行数据采集和激振信号控制,实现试验过程的自动化,减轻操作人员的劳动强度,提高试验效率。

基于VB串口通信的发动机水温测控系统开发

应用Honeywell专用的通讯协议开发DC1040数字控制器的通讯程序,通过计算机远程控制发动机试验水温。阐述了如何在VB6.0中使用Honeywell专用的通讯协议开发通讯程序从DC1040中读写数据,如何对计算机的串口进行正确配置。所用的通讯协议是DC1000系列数字控制器所通用的协议,所述方法对于使用VB6.0开发DC1000系列数字控制器通讯程序具备一定的参考作用。

可变换热量冷却液温控系统设计与开发

在发动机试验过程中对于冷却液的温度有明确要求,现有的冷却液温控系统都有一定的换热范围。由于各个发动机试验室的冷却水温度、流速和各种发动机换热需求都不一样。很难有一种冷却液温控系统能够兼顾到所有发动机试验的冷却液换热需求。为了尽量扩大冷却液温控系统的换热范围并获得好的控制精度,采用双换热器回路结构。在系统中设计辅助加热装置来缩短热机时间,通过膨胀水箱及其附属装置保证系统中的液位和压力。通过试验运行证明,该系统换热范围宽,温度控制精度高,运行稳定,能够满足发动机试验过程中冷却液的温控要求。

复合材料结构修理研究现状

简要介绍了先进复合材料结构修理的研究内容,较详细地评述了修理材料及其固化工艺,并对电子束固化技术用于复合材料结构修理的优势和可能出现的问题及解决途径进行了讨论。

复合材料飞机结构强度设计和验证的特点

结合军用飞机结构强度规范修订，概述了复合材料飞机结构设计规范的演变，并基于过去20多年参与复合材料结构设计的经验教训和美国最新的军用飞机设计规范，从材料和工艺、设计许用值、静强度、耐久性、损伤容限和结构验证试验等几方面分别阐述了复合材料结构强度设计和验证要点及与金属结构的差别。

复合材料结构分析与优化设计程序系统COMPASS

概述复合材料因其优异的比强度、比刚度、抗疲劳特性和可设计性,成为下一代飞机重要的结构材料;它一般可使结构减重25％,通过设计剪裁利用其方向刚度与变形耦合效应,还可有效改善飞机的静气动弹性与颤振品质。复合材料的应用对飞机设计既提供了机遇,也提出了挑战。为此各国都相继开发了复合材料结构的设计剪裁程序如程序:TSO,FASTOP,MBB/LAGRANGE,ELFINI,OPTSYS,ARGON等,以实现技术的飞跃。复合材料前掠翼的气动弹性剪裁设计解决了发散问题就是这类技术成功应用的一个典型例子。复合材料结构分析与优化设计程序系统COMPASS是一个多学科的综合系统。