层合板静压痕及压缩强度试验与其数据统计分析

复合材料层合板在低速能量冲击后的压缩强度变化是航空器结构设计应用的重要依据。本研究运用标准静压痕及冲击后压缩强度试验方法,对工程中两类典型的碳纤维及玻璃纤维树脂基复合材料层合板进行了静压痕及压缩强度试验研究,并采用数理统计方法,对试验数据进行了处理,给出了冲击后有效弹性模量及压缩极限强度的分散性表征及其拟合分布,计算了A、B基准值。研究结果表明:冲击后两类复合材料层合板的有效模量与强度特性仍遵从正态分布的概率推断;但较玻璃纤维增强的树脂基复合材料层合板,碳纤维增强复合材料呈现更明显的脆性。

低速冲击下复合材料层板压缩许用值

为评估航空结构中常用的T300级和T800级2种碳纤维/环氧树脂复合材料层压板的冲击后压缩许用值,对2种材料体系下具有不同厚度及铺层的层板进行了低速冲击和冲击后压缩试验;讨论了冲击能量、凹坑深度、损伤面积及冲击后剩余压缩强度等之间的关系,以及厚度、铺层、表面防护等因素对其造成的影响;重点关注了2种材料体系下各组层板的目视勉强可见冲击损伤(BVID)形成条件以及含BVID层板的剩余强度。结果表明:厚度及铺层对层板的凹坑深度-冲击能量关系影响较大,而对冲击后压缩强度-凹坑深度及冲击后压缩破坏应变-凹坑深度关系影响较小,且在相同铺层比例下,BVID对应的冲击能量随厚度近似呈线性增长。X850层板的损伤阻抗性能明显优于CCF300/5228层板的,但二者损伤容限性能相当。加铜网、涂漆等表面处理显著提高了层板的损伤阻抗,但对损伤容限性能影响不大;在损伤不超过BVID时,所有CCF300/5228试件的压缩破坏应变均大于4 000με,而X850材料体系下压缩破坏应变均在3 000με之上。

基于LS-DYNA的玻纤增强复合材料CAI数值模拟研究

探究一种玻纤增强环氧树脂冲击后压缩强度许用值的数值模拟仿真技术。方法:根据相关国标中试验要求,基于LS-DYNA 软件对玻纤增强复合材料的冲击后压缩强度许用值进行数值模拟分析。结果:获得玻纤增强复合材料的冲击后压缩强度许用值和材料的抗冲击性能评估。

民机复合材料结构冲击后压缩设计值的确定方法

冲击后压缩设计许用值是复合材料飞机结构设计的一个非常重要的参数。本文通过分析常用的目视检测方法和飞机结构冲击能量统计结果,从凹坑深度和冲击能量截止值两方面定义了目视勉强可见损伤;根据民机设计兼顾安全性和经济性的特点,作者提出压缩设计许用值中的目视勉强可见损伤应综合考虑,慎重确定。文章还研究了复合材料层压板的抗冲击性能,从工程应用角度给出了结构冲击后压缩设计许用值的确定要点,即用小试样的冲击后压缩试验结果推导的基准系数和环境系数,对元件乃至典型结构件的冲击后压缩试验结果进行修正。

基于ANSYS的隔离开关用绝缘拉杆电场分析

基于ANSYS某252kV六氟化硫封闭式组合电器(GIS)隔离开关设计了三种结构形式的绝缘拉杆,进行了电场强度计算,获得了隔离开关内部的电场分布云图,将这些计算结果与相应的设计允许值进行比较分析并进行了样机试验验证,结果表明:绝缘拉杆的结构形式对隔离开关内部导体电场分布及最大场强值影响很小,对其自身的电场强度分布影响巨大。综合设计分析、样机试验和制造因素,最终的优选方案为椭圆型绝缘拉杆,为隔离开关用绝缘拉杆的设计提供理论指导和设计参考。