一种新型复合材料裙连接区界面结构成型工艺研究

介绍了一种新型复合材料裙连接区界面结构成型技术,阐述了其成型工艺的特点以及和传统"预制裙成型工艺"相比较的区别和优势。针对该新型结构制作了剪切试样,表征了其界面性能;同时,采用不同界面粘接结构制备了φ200容器并进行了轴压试验。结果表明,采用一体化成型工艺可以有效提高复合材料壳体轴压性能。

分层缺陷对复合材料壳体裙连接区轴向承载性能影响分析

为掌握固体发动机复合材料壳体裙连接区在复合材料界面分层缺陷状态下的承载性能,基于损伤失效分析方法研究了裙连接区不同界面、不同位置存在不同大小的复合材料分层/脱粘缺陷时的承载能力,分析了缺陷对裙连接区结构局部屈曲、裂纹扩展及损伤失效的影响规律。结果表明,复合材料层间界面存在临界缺陷尺寸,当缺陷小于临界尺寸时,结构承载能力基本不变,当缺陷大于该临界尺寸时,连接区的失效形式和极限载荷均受到较大影响;对于复合材料轴向补强层与环向缠绕层之间的初始分层缺陷而言,当缺陷位置处于裙连接区过渡层轴向位置之后时,裙连接区的承载方式无明显变化,仍受整体屈曲的控制;但缺陷位置与裙连接区过渡层轴向位置相同时,则易发生局部屈曲,对连接区承载能力影响较大。

固体火箭发动机复合材料壳体裙连接区结构数值分析

对某固体火箭发动机纤维缠绕复合材料壳体轴压载荷作用下裙与筒段连接区(裙连接区)进行了有限元结构分析。依照壳体的结构特征和受力特性建立了裙连接区3D简化分析模型,通过对某芳纶纤维壳体仿真结果和实验数据的对比分析,验证了模型简化的合理性和有限元结果的正确性;最后对某炭纤维缠绕复合材料壳体裙连接区进行了数值分析和壳体连接区结构方案改进。结果表明,增加补强层厚度和提高补强层纤维模量可有效降低应变极值,改善结构应力分布,经改进的结构设计方案承载能力可提高20%。

D-510脱气塔塔底封头裙座连接区域应力腐蚀力学分析

一定的拉应力或压力容器金属内部残余拉应力是产生应力腐蚀的三个必要条件之一。文章对D-510脱气塔塔底封头与裙座连接区域进行了详细的有限元应力分析和强度评定,得到了D-510脱气塔塔底封头裙座连接区域的应力分布规律。分析结果表明,该区域具备产生应力腐蚀的力学条件,裂纹方向与应力状态完全相符;产生缺陷的原因不是强度破坏。综合材料对应力腐蚀的敏感性和塔釜介质含有Cl^-和溶解氧的情况,可以判定缺陷是应力腐蚀造成的。

固体火箭发动机复合材料壳体裙连接部位参数研究

应用人工神经网络算法对固体火箭发动机复合材料壳体裙连接区结构的5个参数进行了研究。文中以发动机壳体在400t轴压载荷下裙外缠绕层最大纤维主应变作为目标函数。基于计算机数值仿真技术的实验设计(DOE)对5个参数进行了优化设计。利用另一组27个测试样本集对网络的有效性进行了校核。最后,获得了目标函数随设计变量的曲线关系,并对参数进行了灵敏度分析。

D-410精制塔塔底封头筒体连接区域应力腐蚀力学原因分析

对D-410精制塔塔底封头与筒体连接区域进行了详细的有限元应力分析和强度评定,得到了该区域应力分布规律。计算分析结果表明,这个区域存在一个沿整个圆周分布的周向拉应力带,实际裂纹均沿轴向方向,符合应力腐蚀应力状态,结合材料的应力腐蚀敏感性和塔底介质存在硫化物、Cl-和溶解氧等情况,可以确定裂纹缺陷是应力腐蚀,而不是强度破坏。