层板复合材料的疲劳剩余刚度衰退模型

根据层板复合材料在疲劳载荷作用下刚度衰退变化的现象 ,研究了疲劳载荷对层板复合材料刚度衰退的影响 ,建立了一个用于描述层板复合材料在常幅疲劳载荷作用下的刚度衰退模型 ,导出了剩余刚度统计分布的表达式 ,给出了确定模型参数的方法 .利用该随机模型 ,可以预报层板复合材料在给定应力水平的疲劳载荷作用下循环指定周次时剩余刚度的统计分布 .实验数据表明 ,理论预报和实验结果符合得很好 .

TiAl/NiCoCrAl层板复合材料的EB-PVD制备及组织性能研究

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了尺寸为150mm×100mm×0.4mm的TiAl/NiCoCrAl层板复合材料,并对其物相组成、断口形貌和室温力学性能与TiAl单层材料进行了对比分析。结果表明,在TiAl/NiCoCrAl层板复合材料中,NiCoCrAl层主要由Ni3Al和NiCrCo组成,TiAl层由γ相、α2相和τ相组成且未发现TiAl单层材料中看到的分层现象;TiAl/NiCoCrAl层板复合材料的强度和韧性都要高于TiAl单层材料,其断裂方式由沿晶脆性断裂转变为具有一定延性的穿晶断裂和沿晶断裂的混合断裂方式。TiAl/NiCoCrAl层板复合材料的强化机制主要为细晶弥散强化;该材料的韧化机制主要为裂纹的偏转、微桥接和弯曲增韧。

层板复合材料的疲劳剩余刚度统计分布模型

在分析现有关于层板复合材料疲劳剩余刚度衰退模型的基础上 ,根据层板复合材料在疲劳载荷作用下刚度衰退变化的现象 ,研究了疲劳载荷对层板复合材料刚度衰退的影响 ,建立了一个新的、更为合理的用于描述层板复合材料在常幅疲劳载荷作用下的刚度衰退模型 ,导出了剩余刚度统计分布的表达式 ,给出了确定模型参数的方法。为验证该模型 ,设计了几组测试实验 ,并利用试验结果对模型参数进行了估计。利用该统计分布模型 ,可以预报层板复合材料在给定应力水平的疲劳载荷作用下循环指定周次时剩余刚度的统计分布。实验数据表明 ,理论预报和实验结果符合得是很好的。

用EB-PVD法制备Ti-Al/Nb层板复合材料的研究

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了0.2mm厚由24层Ti-Al和23层Nb交替叠加而成的Ti-Al/Nb层板复合材料,并采用扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对其物相组成和断口形貌等与Ti-Al单层材料进行了对比分析。结果表明,Ti-Al/Nb层板复合材料的界面明晰,层间距约为8μm;Ti-Al层由γ相和τ相组成,其成分呈梯度变化,且平均成分与原始铸锭的成分偏差较大,但未发现Ti-Al单层材料中看到的分层现象;Ti-Al/Nb层板复合材料具有比Ti-Al单层材料更好的韧性。

层板复合材料疲劳性能测试实验

根据层板复合材料的性能与具体的铺层形式有关的特点 ,介绍了在层板复合材料疲劳性能测试中试件准备注意事项、疲劳性能测试的内容和实验控制程序的要求 ,以及为缩短实验时间、优化层板复合材料疲劳剩余强度和疲劳剩余刚度分析模型的参数估计 ,并减少测试所需试件数量的合理试件数的确定方法 .

层板复合材料疲劳性能的唯象学研究模型及其应用

介绍了层板复合材料在疲劳载荷作用下的剩余强度衰退模型、剩余刚度衰退模型及剩余强度和剩余刚度的关系模型 ,给出了模型的实验验证实例 。

层板复合材料的疲劳剩余寿命预报模型

应用可靠性分析的方法 ,导出了层板复合材料在疲劳载荷作用下的疲劳剩余寿命的预报模型。该模型已用典型层板复合材料在恒幅疲劳载荷作用下的实验数据进行了验证。实验结果表明 。

不同铺层角度GLARE层板复合材料的抗鸟撞性能

采用大型非线性动力学软件PAM-CRASH,分别建立了三种铺层角度GLARE层板复合材料简单平板和飞机尾翼典型前缘结构的有限元模型,对三种平板和结构进行抗鸟撞有限元模拟,研究了不同铺层角度GLARE层板复合材料的抗鸟撞性能,并进行了试验验证。结果表明:对于厚度相同的GLARE层板复合材料,铺层角度为±45°正交铺层方式的平板和结构的吸能量效果最佳,抗鸟撞性能最优;铺层角度为0°/90°正交铺层方式的次之,0°/45°/-45°/90°铺层方式的最差;试验得到的三种铺层结构的破坏形态、面积以及撞击点附近某点的应变时程曲线与模拟结果一致,说明建立的有限元模型正确。

计及湿热效应的层板复合材料疲劳寿命的试验及数据处理方法

湿热环境严重影响复合材料的物理及力学性能 ,为研究湿热效应对疲劳寿命的影响 ,建立考虑湿热影响的复合材料疲劳性能试验方法。文中以剩余强度衰减模型为基础 ,对考虑湿热效应的层板复合材料的拉—拉疲劳性能试验的全过程进行介绍 ,阐述试件准备过程、试验中测试的项目 ,详细介绍基于剩余强度衰减模型中的参数的确定以及试验中试件个数确定的计算方法 ,并且指出试验中一些必要的注意事项 ,对试验中的有关数据处理也给出相应的理论基础。

原位合成Ni/Ni—Al金属间化合物层板复合材料的组织与性能

在真空条件下,将Ni和Al范加热到620℃，在1MPa压力下原位反应1h，然后再分别加热到750℃、950℃和1150℃、在5MPa的压力进行4h的扩散退火，制造出完全致密的Ni/Ni-Al金属间化合物微层板复合材料.复合材料中塑性的Ni层主要以微裂纹的桥联方式提高室温韧性.经1150℃退火生成的Ni3Al层同NiAl和Ni层界面结合非常牢固，可以有效地阻碍微裂纹的扩展，Ni3Al层可通过滑移与Ni层协调变形，使得复合材料在拉伸时显示出明显的应变强化和塑性流变，其平均的断裂强度和应变分别达到786MPa和12．8％．

层板复合材料疲劳性能的实验研究

对层板复合材料在拉伸 -拉伸疲劳载荷作用下的初始静刚度、初始静强度、剩余刚度、剩余强度、疲劳寿命进行了实验研究 ,取得了大量的有意义的实验数据 ,分析了层板复合材料的初始静刚度、初始静强度和疲劳寿命的概率分布 ,讨论了层板复合材料在不同应力水平下剩余刚度随疲劳循环周次的衰减变化及损伤破坏的形式 。

GLARE层板复合材料零件成形与装配技术浅析

GLARE层板是复合材料中的新型品种,该材料结合了金属材料和纤维树脂基复合材料的优点,并克服了各自的缺点,使其密度小、强度高、疲劳性能和损伤容限性能好、维护维修方便等优势得到充分地体现。

混杂组元低频吸波阵列层板复合材料的吸波性能

采用电磁仿真运算的方法设计了方形和十字形混杂组元低频吸波阵列,采用模压工艺制备了基于混杂组元低频吸波阵列的吸波层板复合材料。研究了各单组元阵列本征吸波特性随单元结构变化的规律和混杂组元低频阵列本征吸收带的叠加效应。吸波性能测试结果表明,不同形状阵列单元的混杂可以有效拓宽阵列的本征吸收带宽,方形和十字形混杂组元阵列为双峰吸收阵列,吸收峰频率分别为3.1与4.5 GHz。混杂组元低频阵列的引入可以有效改善层板低频吸波性能,5 mm厚吸波阵列层板的反射率在2~6 GHz范围内〈-4.7 d B,6-16 GHz范围内〈-7 d B,阵列吸波层板的宽频吸波性能显著优于传统的阻抗渐变型吸波层板,阵列吸波层板力学性能与树脂基复合材料层板相当。

层板复合材料疲劳性能实验数据的处理

介绍了基于VB6.0设计的层板复合材料疲劳性能实验数据处理的可视化通用程序。借助于该程序,可以快速有效地处理层板复合材料疲劳性能实验的大量数据,并在得到很好的数据处理效果的同时实现了参数估计、初始刚度、初始静强度、疲劳剩余刚度及疲劳寿命统计分布曲线绘制的可视化。

层板复合材料的微损伤研究(英文)

横向基体开裂和分层损伤是正交层板复合材料的主要损伤类型 .但在前人提出的完全抛物线剪切滞后分析模型中 ,均未考虑横向裂尖引起分层损伤的情况 .本文研究考虑了该情况并提出了包括横向裂尖引起分层损伤的抛物线模型 .并依此模型对材料刚度衰减进行了计算 ,并与不包含分层损伤的完全抛物线模型及不完全的线模型进行了比较 .结果表明 ,在应力较高情况下 ,本文提出的分析模型所得的预测结果与实验值符合得最好 .

层板复合材料动态断裂韧性测试的SHPB技术研究

为测试层板复合材料的断裂韧性,对传统的Hopkinson压杆测试系统进行了改进,建立了应力波载荷作用下材料动态断裂韧性的测试方法.该方法采用三点弯曲试样进行动态断裂试验,应用动态断裂韧性测试系统ANSYSED5 4确定动态应力强度因子的响应曲线,进而测试材料动态断裂韧性.对层板复合材料试验结果的分析表明,设计的测试装置有效,建立的测试方法是对层板复合材料断裂韧性测试的有益尝试,有较大的参考价值.

复合材料层板光纤冲击判位与载荷历程重构方法

针对典型航空航天器复合材料层板冲击载荷识别需求,提出了一种基于光纤Bragg光栅传感器的复合材料层板冲击响应特征辨识方法。基于光纤Bragg光栅传感器离散应变感知信息,发展了基于距离倒数乘方原理的复合材料层板冲击应变响应反演方法。基于冲击响应突变特征并结合极值比较法,辨识出冲击载荷对应的应变响应峰值所在位置。在辨识出冲击位置的基础上,提出采用贝叶斯正则化法对复合材料层板冲击载荷进行重构,有效解决了常规载荷历程重构中脉冲响应矩阵病态性造成的不适定性问题。实验结果显示,冲击点与辨识点坐标之间平均误差约为13.00 mm,重构所得冲击载荷有效作用历程内平均相对误差约为4.21%,载荷峰值辨识相对误差为3.85%。

不同层板复合材料疲劳性能试验研究

主要介绍了采用试验方法研究拉-拉疲劳载荷作用下不同铺层的层板复合材料的疲劳性能,以及试验的结果分析,并给出了工程上有用的结论。

含内部分层复合材料层板三维问题的三角级数能量解法

本文根据叠加原理分解含内部分层复合材料层板的受力状态，使分层问题归结为分层表面受附加剪切载荷作用时附加状态的分析，然后根据边界条件，利用三角级数构造位移模态，进而由势能原理确定位移解答，并做收敛性验证。计算表明，结果收敛，挠度收敛尤为迅速。

复合材料层板单钉沉头螺栓连接结构拉伸性能

通过ABAQUS软件建立三维累积损伤有限元模型,计算复合材料层板单钉沉头螺栓连接结构的条件挤压载荷,并对其损伤机理与破坏过程进行分析;选用适合该类结构层板的损伤判据与衰减准则进行验证。计算获得的初始挤压破坏载荷与实验结果吻合良好,说明所建模型的有效性。在此基础上,分析了接触面摩擦、螺栓刚度和连接金属板刚度等因素对连接结构拉伸性能的影响。结果表明:接触面摩擦因数和螺栓刚度对结构拉伸性能的影响较为明显,金属板刚度的影响很小。