多墙结构副翼RTM整体成型工艺研究

采用树脂转移模塑成型(RTM)工艺,研究多墙结构副翼低成本整体成型的可行性。采用数值模拟技术对多墙结构副翼的树脂流动过程进行了模拟计算,根据模拟结果选择合理的注射方式和工艺参数,同时采用碳纤维编织套管成型副翼墙,以进一步降低制造成本。对所选方案进行了工艺试验验证,并对结构件进行了质量检测。结果表明:碳纤维编织套管的应用大大提高了预制体的制备效率,节省人工约60%;理论充模时间和试验充模时间基本一致;结构件表观质量良好,厚度分布均匀,内部无缺陷,验证了所选模拟方案合理有效,整体成型方案切实可行。研究结果为低成本制造高性能复合材料多墙结构件提供了参考。

复合材料多墙盒段后屈曲的破坏预测方法

目前复合材料垂尾已广泛运用在多种飞机型号上,为了保证结构安全,研究复合材料垂尾盒段的力学特性十分必要。建立在弯剪载荷下垂尾盒段屈曲和后屈曲的模型,重点研究了在弯剪载荷下后屈曲诱发的盒段蒙皮铺层间、蒙皮/缘条之间界面的失效问题;其中蒙皮铺层之间采用实体单元进行连接,连接界面采用二次应力准则作为损伤的起始判据,能量混合准则作为损伤的扩展判据,并且自定义损伤变量实现刚度的非线性衰减;蒙皮与缘条之间采用cohesive单元模拟胶层;复合材料壁板采用断裂面准则作为失效判据,该判据能有效判断基体的失效。该模型基于Abaqus动态显式分析步,屈曲模态、屈曲载荷、破坏形式与极限载荷与实验吻合良好,证明了该方法的有效性。

多墙翼面结构后屈曲强度试验和数值研究

采用静态试验和有限元分析相结合的方法研究了复合材料中厚蒙皮多墙翼面结构的后屈曲性态、强度和破坏过程。有限元分析取得的载荷-位移曲线和试验结果的一致性说明了有限元模型的正确性。在此模型基础上,采用非线性弧长法追踪外载-位移路径,研究了盒段在压缩和集中力两种不同载荷下的后屈曲行为。给出了屈曲临界载荷和屈曲变形性态,分析了后屈曲强度和破坏过程。

复合材料中厚蒙皮多墙翼面结构损伤的有限元分析

复合材料中厚蒙皮多墙翼面结构中蒙皮承受全部弯矩,因而蒙皮的损伤机理和破坏载荷对结构的设计有着极为重要的意义与价值。通过自行编制UMAT子程序将三维逐渐损伤技术嵌入ABAQUS有限元软件程序中,随后基于复合材料中厚蒙皮多墙翼面结构静态弯曲试验,建立了结构局部的三维有限元模型,用子程序模拟了复合材料蒙皮损伤演化过程,并预测了初始破坏强度。模拟预测蒙皮损伤产生的位置和长度与试验观察到的蒙皮破坏部位和长度完全一致,预测的初始破坏强度和试验的误差为4.48%,由此证明了该有限元模型的准确性。从而为复杂的中厚蒙皮多墙翼面结构在实际工程中的应用提出了一种更为有效可靠的研究方法。

多墙柱下基础计算问题探讨

基础规范没有对多墙柱下基础计算方法作出明确规定。由于基础计算的复杂性以及基础设计软件的局限性,在进行多墙柱下基础设计中存在计算模型过于简化、不同软件的设计结果差异大、基础设计过于保守浪费等问题。针对多墙柱下扩展基础和桩基础计算中的计算模型选择、抗震承载力调整、冲切计算、剪切计算、变形计算等方面的问题进行讨论,提出多墙柱下基础计算应以有限元分析为基础,考虑弹性和刚性两种基础模型,考虑所有的荷载作用组合,可供设计参考和使用。计算方法已在基础设计软件中实现。

复合材料多墙盒段的有限元分析

本文在复合材料多墙盒段的静强度试验的基础上,考虑了试验件的实际的加载、支持状态,并采用合适的有限元单元对复合材料多墙结构进行了合理的简化,建立了多墙盒段的有限元模型。通过线性静强度和屈曲的有限元分析,计算结果与试验结果取得了较好的一致性。

基于多墙环境的IEEE802.11室内传播模型研究与仿真

为了保证室内无线网络的通信质量,需要对建筑物进行合理的网络部署规划,其中一个有效的方法就是建立信道仿真系统。本文针对一个具体的建筑物内部三维环境,提出了一种改进的多墙模型,并将该模型同多墙模型以及JCT室内损耗模型进行比较,发现改进多墙模型有更好的效果。接着,基于此改进多墙模型,文章设计了一款无线设备布置仿真软件。该软件在MATLAB平台上搭建而成,它以图形用户界面接口的形式实现了室内三维空间中信号覆盖强度的分析与显示,同时可在室内选取一个或多个特定位置点进行信号强度的计算。

短肢剪力墙确定方法的应用研究

为满足建筑功能和结构设计的使用要求,建筑结构设计中不可避免的采用多墙肢剪力墙竖向构件,此种多墙肢剪力墙的短肢判定方法规范中并没有明确规定。依据现有规范对常规短肢剪力墙的定义和短肢剪力墙的基本受力原理,通过对多墙肢剪力墙的短肢问题分析,提出了短肢剪力墙的判定方法。

复合材料多墙盒段的设计与后屈曲性能

采用商业有限元软件ABAQUS对盒段的后屈曲承载能力进行了分析,重点研究了在弯扭载荷条件下后屈曲诱发的盒段蒙皮/缘条界面的失效问题。在此基础上,采用缝线对墙缘条与蒙皮的界面进行增强,应用粘接元模拟缝线,研究缝线对复合材料多墙盒段的破坏模式和承载能力的影响,并对缝线增强后的盒段的承载能力进行了试验研究。有限元分析表明,复合材料多墙盒段具有较长的后屈曲历程,采用缝线增强技术能够明显改善盒段的后屈曲承载能力,预测结果与试验值吻合良好,而且预测的失效模式也与试验结果一致。

复合材料整体化多墙盒段渐进式失效分析和试验验证

为准确预测复合材料盒段的损伤起始和破坏过程,针对复合材料整体化多墙盒段研究了考虑材料失效的渐进损伤有限元分析技术。首先基于ABAQUS软件,利用标准试验获得的材料力学性能建立了盒段渐进损伤分析模型,分别采用三维Hashin失效准则和平方应力失效准则作为复合材料层板和连接界面的失效判据;然后,基于该模型完成了复合材料整体化多墙盒段后屈曲承载能力的求解,并利用破坏试验对分析模型进行验证。结果表明:结构承载能力和应力的有限元分析结果与试验值吻合良好,预测的失效模式也与试验结果一致,屈曲载荷和承载能力误差在5%以内。所得结论表明考虑层板失效和界面脱粘的分析模型能有效模拟整体化多墙盒段的破坏过程。

复合材料多墙盒段弯扭耦合下的屈曲和后屈曲

针对复合材料典型多墙盒段,采用试验和有限元分析相结合的方法,研究了弯扭耦合载荷作用下的稳定性、承载能力及损伤起始、扩展情况.试验采用数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)测量方法捕捉试验件屈曲模态的变化过程,通过载荷-应变曲线获得屈曲和后屈曲破坏载荷.数值仿真基于ABAQUS/Explicit模块,采用Hashin准则结合刚度降的VUSDFLD子程序模拟复合材料的屈曲和后屈曲行为.研究结果表明,多墙盒段在弯扭载荷组合作用下发生屈曲时,扭矩会改变屈曲模态的分布形式和对称性,屈曲鼓包依然保持波峰、波谷交替出现;多墙盒段后屈曲阶段历程较长,屈曲模态由一阶向高阶逐渐发展,直到结构发生过大变形,彻底破坏而失去承载能力.

Z型天线分布法解决封闭环境室内深度覆盖

为保持室内覆盖的绝对领先,灵活运用多种覆盖手段,匹配场景特征,兼顾投资效益进行建设,针对封闭式环境,探索跨层覆盖、立体覆盖问题;针对室内覆盖指标,验证天线密度设置的优化数值;针对综合投资,探索室内建设的改进方案。从理论计算、模拟测试、试点验证、实测总结4个方面进行研究验证。

复合材料π型结构力学性能研究

采用PATRAN/NASTARN对复合材料多墙盒段中的π型结构进行线性有限元分析,得到π型结构在拉伸载荷下的应力分布及应力集中部位,并对相同的π型结构进行静力试验,得到拉伸载荷下结构的薄弱区域及破坏模式,通过比较可知有限元分析及试验分析的结果具有较好的一致性。