燕尾榫连接结构微动疲劳全寿命预测方法

微动损伤使航空发动机榫连接结构疲劳寿命显著降低。以钛合金Ti-6Al-4V燕尾榫连接结构为例,提出一种适用于复杂结构微动疲劳全寿命预测方法。基于修正的Manson-McKnight方法和多轴疲劳理论,疲劳损伤参数由等效应力参数(ESP)表征,微动疲劳裂纹萌生位置和成核寿命通过有限元分析(FEA)和ESP预测。基于断裂力学理论和最大周向应力准则,提出微动疲劳裂纹扩展数值模拟方法,建立微动疲劳扩展寿命与裂纹长度函数关系,依据裂纹终值长度预测微动疲劳扩展寿命。结果显示:钛合金Ti-6Al-4V燕尾榫连接结构微动疲劳裂纹扩展角预测值与实验值均为18°,裂纹生长方向预测值与实验值相符;微动疲劳全寿命(成核寿命+扩展寿命)预测值在实验值的2倍分散带内;最大拉伸载荷对榫连接结构的微动疲劳全寿命影响显著,在相同应力比下,最大拉伸载荷从18 kN变化到24 kN,钛合金Ti-6Al-4V燕尾榫连接结构微动疲劳全寿命降低1个数量级。

复合材料表面电弧离子镀金属化工艺研究

纤维增强复合材料表面金属化是其导电、耐磨损、耐氧化及树脂表面封闭的前提,但是薄膜生长厚度对膜基结合强度及导电特性有较大影响。本文采用多弧离子镀方法在玻璃纤维增强氰酸酯树脂复合材料表面镀制了不同厚度的Ti、Al薄膜,研究了薄膜的电学、结合强度等性能的变化规律。采用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜等对Ti、Al薄膜的微结构、化学成分、表面形貌、厚度进行了比较分析;采用四探针仪、拉伸实验、接触角测量仪对薄膜电学、力学及疏水性能进行了分析。结果发现,采用多弧离子镀方式可在复合材料表面形成金属化薄膜,其中Al薄膜呈现明显的(111)、(200)择优生长,Ti薄膜呈现明显的(100)、(101)、(002)择优生长。两种薄膜厚度达到2μm时具有最佳的电学特性,方块电阻均低于100 mΩ/□,结合强度达到3 MPa以上,表面发生亲疏水性能转换,接触角达到90°以上。Al金属化薄膜生长取向更为单一,电学、力学性能更优。

A radar-infrared compatible broadband absorbing surface:Design and analysis

A radar-infrared compatible stealth surface is designed and analyzed.Without modifying the radar absorbing material(RAM),the design can theoretically achieve radar-infrared compatibility and broadband radar absorption through surface patterns and structures.A transmission-line-based model(TLM)is developed to analyze the radar absorbing performance of the surface.Optimization of the structure geometries is conducted aiming to maximize the-10 d B absorption bandwidth in 2–18 GHz.Surface with optimized structure geometries exhibits a superior absorption bandwidth,more than twice the bandwidth of the original 1.5 mm RAM slab,while maintaining a relatively low infrared emissivity.