冲头形状对层合板低能量冲击损伤尺寸及剩余压缩强度的影响

为探索冲头形状对层合板低能量冲击损伤尺寸及剩余压缩强度的影响,采用不同形状的冲头对T700/DS1202层合板进行了低能量冲击试验,测量损伤尺寸及其冲击后的剩余压缩强度。结果表明:随着冲击能量等级的增加,锥形冲头造成的损伤更易向深度方向发展,当损伤深度≥0.315 mm时,层合板背部出现裂纹,造成层合板剩余压缩强度退化到90%以下;同时,冲头形状会影响冲击能量门槛值,锥形冲头与圆形冲头的冲击能量门槛值分别为5 J·mm-1、6.67 J·mm-1。

延性材料损伤演化及材料软化的孔洞尺寸影响

应用有限元方法 ,对延性材料孔洞型细观损伤演化进行探讨。考察具有相同初始孔洞体积分数f0 、不同相对尺寸孔洞长大和对材料软化的影响。三种体胞分别为简单立方体胞、体心立方体胞以及非均匀孔洞群状分布体胞。体胞基体为Mises等向强化材料。采用大变形有限元方法 ,简单加载 ,应力三维度保持定值。分析结果发现 ,孔洞群状分布体胞模型所代表小尺寸孔洞的长大速度较慢 。

基于稀疏导波的裂纹定位和尺寸评估

材料在使用过程中,受各种因素的影响,会不可避免地产生诸多损伤,破坏材料结构完整性的同时,也具有一定的安全隐患;在无损检测中,尤其是导波检测领域,由于缺乏高效方法对材料结构中存在的损伤进行尺寸检测,因此使用导波方法对材料进行微裂缝等损伤的检测的过程中仍然存在很多困难;对一种基于稀疏导波的损伤检测方法进行了研究,可以在进行结构损伤定位的同时对损伤尺寸进行测量;研究表明,使用导波进行损伤检测时,由损伤而产生的复杂反射波中包括很多与损伤形状和尺寸相关的信息,但是这些信息并不明显,且信号重叠无法区分;因此,提出一种稀疏lamb波方法来分解由材料损伤产生的反射信号的各个分量;在此基础上,通过确定各个反射信号分量相应的传播时间来计算材料损伤尺寸;最后,在具有人工损伤的铝板上进行实验验证,结果表明,基于稀疏导波损伤检测的方法是可行的。

前缘半径对钛合金叶片抗外物损伤能力影响的数值分析

为分析航空发动机压气机叶片前缘半径的选取对其抗外物损伤(FOD)能力的影响,对TC4合金制成的转子叶片的外物损伤过程进行了数值模拟研究。结果表明:增大叶片前缘半径可以提高叶片抗外物损伤的能力,不同撞击速度或撞击角度下前缘半径对抗FOD的影响程度不同。叶片前缘半径对残余应力大小和分布范围大小的影响较大,对残余应力分布的趋势影响不大。

飞机结构撞击损伤预测的现状及发展

从弹道极限、剩余速度、剩余质量、未击穿及击穿条件下损伤尺寸预测等方面对飞机结构撞击损伤的预测进行了分析,并对损伤预测的发展趋势进行论述,提出今后损伤预测研究的主要方向和手段。

射弹侵彻飞机LY-12CZ板材的实验研究

利用普通枪械加速7.62mm弹丸,对飞机结构材料LY-12CZ在射弹打击下的损伤规律进行了实验研究,结果表明:损伤尺寸服从正态分布;损伤尺寸与弹丸着角的余割值成线性关系。同时讨论了损伤模式及机理,参照LATDAM提出了LY-12CZ损伤尺寸的预测模型。

川西南部灰岩地层取心层裂机理

在深部高地应力地层中取心,岩心层裂(饼化)是一种常见的工程现象。岩心层裂和岩体的物性、力学性质以及原地应力密切相关。为研究钻井取心过程中岩心层裂现象的机理,结合川西南部地区A井和B井取心过程中的岩心层裂现象,考虑岩石矿物组分与岩石脆性指数的关系,基于应力集中的非均匀岩石拉伸破坏模型,给出了岩心层裂现象产生的判据,采用理论计算对饼化现象进行了验证。研究结果表明:脆性矿物含量越高,岩石脆性越强,越易生成裂缝;岩心套取是一个卸载水平方向最大主应力的过程,卸载速度越快,损伤处的附加拉应力越大,且对应被激活损伤的尺寸就越小,当附加拉应力大于岩石抗拉强度时,会出现岩心层裂现象,随着取心的继续此过程将重复地发生下去。

基于卷积双向长短期记忆网络的轴承故障尺寸估计

基于振动监测数据的航空发动机滚动轴承损伤大小识别,对于研究滚动轴承故障演化、故障预测和故障诊断具有重要意义。针对传统模型对先验知识依赖性高、特征提取不充分、故障尺寸训练类别有限等问题,提出了一种基于深度学习的滚动轴承损伤尺寸预计方法,能够对训练过程中未出现的中间尺寸进行准确识别。在经典模型的基础上,搭建了一种深度卷积网络与长短期记忆网络组合模型,该模型可对轴承振动信号的多维特征与时序特征进行充分提取,实现轴承故障的智能和高效诊断。最后,利用滚动轴承加速疲劳试验机,进行了多种转速与损伤尺寸下的滚动轴承故障试验,基于试验数据进行了方法的比较,结果表明,该组合网络的在正常和加噪的情况下预测精度分别达到99.94%和98.67%,较单独的深度卷积网络、长短期记忆网络及其他模型精度更高,比较结果充分表明了本文所提方法的优越性。

富βTi17合金小尺寸损伤的激光修复组织性能研究

针对Ti17合金锻件小尺寸表面缺陷进行了激光修复,研究了修复过程中的显微组织演化规律,测试了沉积区、热影响区和基材区的显微硬度分布,并对比分析了激光修复试样与锻件试样的室温拉伸性能。结果表明:在激光沉积区内,从界面处外延生长的β柱状晶晶界模糊,相邻的晶粒难以区分,晶内为快速凝固细小的树枝晶亚结构,未见α相析出;基材区为等轴α和β转变组织构成的双态组织;热影响区内原针状α板条和次生α相长大粗化。显微硬度测试结果表明,未见α相析出的沉积区显微硬度最低,基材区最高,热影响区显微硬度处于中间过渡分布状态。拉伸结果表明,激光修复试样强度高于锻件,而塑性指标低于后者。

铁道车辆结构件失效评定方法研究

铁道车辆结构件在制造与服役过程中,损伤的产生不可避免。当损伤尺寸较小时,损伤件仍能发挥正常功能,不影响列车的安全运行。随着列车运营里程增加,损伤会持续演化,损伤会不断增加,当达到一定尺寸时,有可能使结构件不再满足设计和使用要求,从而引发各种安全问题,严重的可能导致运行事故,因此确定临界损伤尺寸对于列车的安全运行具有重要意义。本文以标准CT试样为研究对象,通过疲劳试验得到了试样在疲劳载荷作用下的临界损伤尺寸,并通过两种不同的方法—断裂韧度法和静截面失效法—计算了临界损伤尺寸,与疲劳试验作用下的临界损伤尺寸进行了对比,讨论了进行临界损伤尺寸计算时不同方法的可靠性和适用性,为铁道车辆结构件的失效评定提供依据。

Computational Study of the A0 Scattered Field Due to an Edge Delamination

Delamination detection presents a pertinent problem for SHM be no visible signs of the damage on the surface of the structure. （structural health monitoring）, as in most cases, there may This study investigates the scattering of a zeroth-order anti-symmetric （A0） Lamb wave mode by an edge delamination using the commercial FE （finite element） package ABAQUS. The Ao Lamb mode is chosen because the corresponding stress distribution is more sensitive to delamination than is the case for symmetric modes. The paper presents results for the scatter field for various angles of incidence, and for varying defect sizes. The regime of small defect size relative to the incident wavelength is of particular interest for SHM as it corresponds to early damage detection. It is shown that, in this regime the scattered field appears to originate from a point source at the origin of the delamination, and the corresponding amplitude is linearly proportional to area of the delamination. These results can be used to guide the use of Lamb waves to detect and quantify edge delamination in plate-like structures.