筋條
- 網(wǎng)格加筋結(jié)構(gòu)集中力擴(kuò)散肋的傳力機(jī)理研究
從集中力處開始的筋條采用的是直條形放射狀。這類結(jié)構(gòu)形式起到了傳遞和擴(kuò)散高應(yīng)力局部集中力的作用，有效避免了局部強(qiáng)度破壞，并使得更多蒙皮材料參與承載。在大幅提升材料利用效率的同時(shí)，也為箭體結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了良好的受力環(huán)境。但傳統(tǒng)的擴(kuò)散肋形式往往采取保守設(shè)計(jì)，易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)超重［1-2］。為了提升火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精細(xì)化程度，更好發(fā)揮擴(kuò)散肋作用，需要對其傳力原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入探究。在網(wǎng)格加筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，有2 個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)：筋條布局和筋條截面尺寸。對于薄殼結(jié)構(gòu)，無論殼
導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù) 2023年3期2023-09-27
- 面向高筋筒殼的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和承載規(guī)律研究①
低成本、批量制造筋條高度大于50 mm 的大尺寸高筋筒殼結(jié)構(gòu)也很快將成為現(xiàn)實(shí),即將突破傳統(tǒng)厚板銑削等工藝對于加筋壁板的筋高約束。這種高筋筒殼結(jié)構(gòu)為下一代運(yùn)載火箭筒殼選型提供了新的可能性,高筋筒殼有望憑借其高承載效率、強(qiáng)抗彎、抗側(cè)向擾動能力以及強(qiáng)抗缺陷能力等優(yōu)勢,為下一代箭體筒殼選型提供支撐。因此,亟需面向型號的高承載效率需求,探究高筋筒殼構(gòu)型的承載潛力,為新一代火箭結(jié)構(gòu)提供參考。伴隨著航天筒殼結(jié)構(gòu)的“輕質(zhì)高承載”需求,國內(nèi)外對薄壁結(jié)構(gòu)構(gòu)型的分析、設(shè)計(jì)及相關(guān)
固體火箭技術(shù) 2023年3期2023-07-08
- 帶網(wǎng)格內(nèi)腔的鋁合金零件滾彎成型結(jié)構(gòu)優(yōu)化
過程中，焊接邊、筋條與蒙皮3 處受力不均容易造成筋條屈曲失穩(wěn)甚至斷裂、蒙皮褶皺。國內(nèi)外學(xué)者對帶網(wǎng)格內(nèi)腔鋁合金零件滾彎成型改善控制有很多研究，肖寒[2]等針對整體填料對網(wǎng)格內(nèi)腔零件滾彎成型的影響進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)填料改善受力不均和筋條失穩(wěn)問題，但是填料加工與固定較為繁瑣，且重復(fù)利用率較低；郜陽[3]等設(shè)計(jì)了上下焊接邊結(jié)構(gòu)優(yōu)化的零件結(jié)構(gòu)，提高了零件滾彎成型后的直線度且減小殘余應(yīng)力帶來的變形，但增加優(yōu)化結(jié)構(gòu)后的零件質(zhì)量提升較大。本文針對上述不足，提出在網(wǎng)格內(nèi)腔零件筋
農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程 2022年7期2022-10-31
- 工藝參數(shù)對7075鋁合金帶筋壁板時(shí)效成形回彈的影響
依次為時(shí)效時(shí)間、筋條厚度、筋條高度和時(shí)效溫度，筋條結(jié)構(gòu)參數(shù)對調(diào)節(jié)構(gòu)件回彈有重要作用，并且回彈率實(shí)測值基本處于回彈率隨工藝參數(shù)變化的擬合曲線附近?；貜椔孰S時(shí)效時(shí)間和筋條高度的增加表現(xiàn)為非線性下降趨勢，隨筋條厚度的增加呈現(xiàn)線性上升趨勢。7075鋁合金帶筋壁板時(shí)效成形后的回彈行為可以用回彈率回歸方程進(jìn)行較為合理的描述。鋁合金；帶筋壁板；時(shí)效成形；回彈為滿足現(xiàn)代大型飛機(jī)的性能要求，航空鈑金類零件的成形制造逐漸向大型化、集成化和輕量化的趨勢發(fā)展[1-2]，以整體帶筋
精密成形工程 2022年9期2022-09-07
- 帶網(wǎng)格內(nèi)腔的鋁合金零件滾彎工藝
力不均，容易造成筋條屈曲失穩(wěn)甚至斷裂，蒙皮褶皺。國內(nèi)外有許多對帶網(wǎng)格內(nèi)腔鋁合金零件滾彎成形工藝的研究，劉勁松針對整體填料對網(wǎng)格內(nèi)腔零件滾彎成形的影響進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)填料可以改善受力不均和筋條失穩(wěn)的問題，但是填料加工與固定較為繁瑣，且重復(fù)利用率較低[2]；郜陽設(shè)計(jì)了上下焊接邊結(jié)構(gòu)優(yōu)化的零件，提高了零件滾彎成形后的直線度且減小了殘余應(yīng)力帶來的變形，但增加優(yōu)化結(jié)構(gòu)后零件質(zhì)量增大較多[3]。本文在有限元分析的基礎(chǔ)上，提出在網(wǎng)格內(nèi)腔零件筋條以及網(wǎng)格四角銑削圓角的新思路
金屬加工(冷加工) 2022年8期2022-09-01
- 復(fù)合材料J型加筋壁板自動化成型技術(shù)研究*
壁板成型較多使用筋條和芯材 （捻子條），而目前國內(nèi)筋條和芯材多采用手工進(jìn)行鋪疊制作。國外已經(jīng)開始對筋條開展自動折彎成型技術(shù)研究，如Aritex公司針對T型長桁開展了自動折彎成型技術(shù)研究，Applus公司和西班牙的Delta Vigo公司針對Ω型長桁均開展了自動折彎成型技術(shù)研究。國內(nèi)也開展了一些自動化成型技術(shù)研究，大連理工大學(xué)王強(qiáng)[4]以熱隔膜成型技術(shù)為支撐，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，對碳纖維復(fù)合材料J型加強(qiáng)筋成型質(zhì)量進(jìn)行研究，驗(yàn)證了所采用的工藝路線是可以結(jié)合工業(yè)
航空制造技術(shù) 2022年16期2022-08-25
- 熱壓彎成形工藝下的高筋蒙皮結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
優(yōu)點(diǎn)，但容易導(dǎo)致筋條扭曲、失穩(wěn)等成形缺陷。高筋蒙皮筋條的失穩(wěn)會使構(gòu)件的可靠性大幅降低，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致成形件的報(bào)廢[3]。針對筋條失穩(wěn)的問題，研究人員通常采用改變蒙皮成形的工藝方法進(jìn)行優(yōu)化[4]，但尚無學(xué)者對高筋蒙皮筋條的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和分析。本文通過ABAQUS/Explicit軟件模擬5A06鋁合金高筋蒙皮的熱壓彎成形過程，針對蒙皮的整體質(zhì)量和橫向筋條的屈曲失穩(wěn)問題進(jìn)行優(yōu)化研究。采用田口正交試驗(yàn)法進(jìn)行熱壓彎成形仿真試驗(yàn)，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差和方差的分析，綜合
機(jī)械制造與自動化 2022年4期2022-08-18
- 一種飛機(jī)用渦流檢測對比試塊設(shè)計(jì)及應(yīng)用
尾等結(jié)構(gòu)部位水平筋條、豎直筋條和壁板交接處均采用大曲率圓弧過渡的方式進(jìn)行一體成形，這些部位是表面疲勞裂紋高發(fā)區(qū)域。對于該特殊形狀區(qū)域缺陷渦流檢測靈敏度的調(diào)試和缺陷大小評估用的參考試塊及使用方法目前還沒有完全匹配的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。航標(biāo)HB 20193—2014附錄A給出的一種鋁合金標(biāo)準(zhǔn)試樣的另一個(gè)缺點(diǎn)是沒有充分考慮缺陷長度相對渦流檢測探頭外徑比值的大小對渦流檢測缺陷檢出靈敏度和缺陷大小評估的影響。當(dāng)缺陷長度小于等于探頭外徑時(shí)，同等深度大小缺陷信號明顯減弱
科技與創(chuàng)新 2022年16期2022-08-15
- 單向加筋板低頻振動的簡化建模精度影響因素
性板，可理解為將筋條的質(zhì)量與彎曲剛度均勻附加至基板，得到正交異性板的等效密度ρe和等效彎曲主剛度：(4)(5)式(4)和式(5)中：ρp和Ep分別為基板的密度和彈性模量；ρb和Eb分別為筋條的密度和彈性模量；b和h分別為筋條截面的寬度和高度；a為筋條間距；I為筋條相對于加筋板截面中和軸的慣性矩；e為基板中面至加筋板中和面的距離；μ為板的泊松比。2 計(jì)算結(jié)果及分析2.1 算例分析分別使用有限元法和第1節(jié)的解析計(jì)算方法對如圖2所示的四邊簡支單向加筋板進(jìn)行自由振
造船技術(shù) 2022年2期2022-07-19
- T型加強(qiáng)筋條對彈性導(dǎo)波在薄板中傳播行為的影響
播進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)筋條前的響應(yīng)信號幅值大于筋條后響應(yīng)信號幅值，同時(shí)筋條前、后波形相位也存在差異，說明筋條存在對波傳播的信號幅值和相位會產(chǎn)生影響。Ramadas等[4]采用有限元數(shù)值方法，對非對稱A0模式激勵下彈性波在“L”型筋條中的傳播進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)彈性波傳播至筋條處會發(fā)生模式轉(zhuǎn)換，同時(shí)在筋條轉(zhuǎn)彎處會產(chǎn)生“U型轉(zhuǎn)彎”現(xiàn)象。Haider等[5]采用基于向量映射的全局-局部理論分析方法，對A0模式彈性波在矩形筋條中傳播的反射、透射行為進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)反射波和透射
振動與沖擊 2022年13期2022-07-14
- 頭盔盔體筋條結(jié)構(gòu)抗沖擊性能影響分析
盔體大量使用各類筋條結(jié)構(gòu)；盔體放棄圓滑半球結(jié)構(gòu)，采用異型多邊結(jié)構(gòu)；盔體上設(shè)置過多的凸起結(jié)構(gòu)或通風(fēng)孔結(jié)構(gòu)，以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確實(shí)在一定程度上增加了頭盔的美觀性。但是對頭盔安全性產(chǎn)生的利弊，未被充分考慮及進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)分析，文章針對盔體表面各類筋條結(jié)構(gòu)，在受到?jīng)_擊時(shí)，傳遞到頭盔內(nèi)部的力，展開研究，為相關(guān)設(shè)計(jì)提供參核。見圖1。圖1 典型圓滑半球面頭盔及筋條結(jié)構(gòu)頭盔2 試驗(yàn)方案2.1 試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^大量分析現(xiàn)有頭盔盔體筋條結(jié)構(gòu)，并選擇兩種典型的筋條結(jié)構(gòu)，將其移植到一型頭盔
大眾標(biāo)準(zhǔn)化 2022年9期2022-05-30
- 含預(yù)填塊復(fù)合材料帽型單筋板彎曲性能研究
面添加不同類型的筋條，可使結(jié)構(gòu)的極限承載能力大幅度增加［2?3］。加強(qiáng)筋條的形式有很多種，如T 形、L 形、I 形及帽形［4?5］，其中帽型加筋結(jié)構(gòu)因其具有天然的損傷容限性能高等優(yōu)良特點(diǎn)，而被大量應(yīng)用于機(jī)身、后壓力框等結(jié)構(gòu)中［6］。帽型筋條的切面尺寸較大，其兩腹板通過凸緣與蒙皮相連形成一個(gè)閉合剖面，具有很高的受壓穩(wěn)定性，可以承受重載，能夠滿足多種載荷傳遞路徑要求［7］。但是，在服役過程中，機(jī)身桶段帽型加筋結(jié)構(gòu)幾乎一直承受復(fù)雜彎曲載荷［8］，相比于其軸向強(qiáng)度
南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2022年1期2022-03-17
- 基于MoldFlow的暖風(fēng)機(jī)出風(fēng)格柵翹曲變形優(yōu)化研究*
厚2.8 mm，筋條料厚1.5 mm。材料采用Solvay Engineering Plastics公司生產(chǎn)的PA66+GF30材料，即基材為PA66且添加30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))玻璃纖維填充物(玻纖)。其中，玻纖為短玻纖。進(jìn)膠方式采用冷流道側(cè)澆口，矩形澆口尺寸為5.0 mm×1.2 mm，分流道直徑為6 mm。零件兩端有裝配要求，格柵兩側(cè)與外殼裝配公差不能超過1 mm。圖1 格柵料厚分析2.3 材料及變形原因分析PA66材料中添加的玻璃纖維填充物在注塑過程中會
模具技術(shù) 2022年1期2022-03-05
- 試驗(yàn)機(jī)平面氣密框筋條聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)
上的平面腹板框的筋條沿水平和垂直方向布置，這種布局形式通常需要采用較強(qiáng)的筋條或較多的筋條數(shù)量，從而導(dǎo)致筋條質(zhì)量的增加。針對該問題，本文以某試驗(yàn)機(jī)機(jī)頭改裝平面氣密框?yàn)檠芯繉ο?，?lián)合多種優(yōu)化技術(shù)對平面框腹板筋條分布及尺寸進(jìn)行優(yōu)化。首先采用形貌優(yōu)化技術(shù)獲得氣密框上筋條分布規(guī)律；然后用彎曲強(qiáng)度約束對徑向筋條尺寸進(jìn)行優(yōu)化；最后采用二維拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)進(jìn)一步對周向加強(qiáng)筋進(jìn)行優(yōu)化，以滿足最大變形約束，得到了該平面氣密腹板框較優(yōu)的筋條分布。計(jì)算結(jié)果顯示，由此得到的平面氣密腹板
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程 2022年1期2022-02-19
- 7050鋁合金型材開裂成因分析
伸的縱向裂紋，且筋條邊部的厚度方向已全部開裂。為弄清型材開裂原因，對開裂樣品進(jìn)行了宏觀形貌、微觀組織、斷口能譜、化學(xué)成分等分析，以確定裂紋產(chǎn)生的原因。1 試驗(yàn)方法宏觀分析：采用體視鏡觀察樣品開裂部位表面形貌；采用NaOH溶液對型材淬火態(tài)開裂和未開裂樣品的橫截面進(jìn)行低倍浸蝕。微觀分析：切取開裂部位樣品，鑲樣，采用自動磨樣機(jī)磨制縱截面，采用凱勒試劑進(jìn)行浸蝕；采用Leica DM 4000M光學(xué)顯微鏡進(jìn)行金相組織觀察；采用HitachiS-400掃描電鏡進(jìn)行微觀
鋁加工 2021年6期2022-01-15
- 鋪絲成形復(fù)合材料格柵筋條的纖維形態(tài)與彎曲性能評價(jià)
節(jié)點(diǎn)尺寸控制以及筋條-蒙皮結(jié)合質(zhì)量等方面體現(xiàn)出了其他成形工藝無法比擬的優(yōu)越性[23-25]。本文基于自動鋪絲成形工藝特點(diǎn)，提出復(fù)材格柵筋條節(jié)點(diǎn)處纖維形態(tài)改善方法，驗(yàn)證“剪斷-續(xù)鋪”法引入的非連續(xù)鋪層對節(jié)點(diǎn)纖維形態(tài)改善的可行性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)常見的服役條件，從簡化試驗(yàn)流程的角度出發(fā)，選取彎曲承載性能，通過試驗(yàn)和仿真手段研究非連續(xù)鋪層對格柵筋條彎曲載荷作用下失效行為的影響，確定格柵結(jié)構(gòu)最優(yōu)非連續(xù)鋪層的含量和分布。1 復(fù)合材料格柵筋條自動鋪絲成
中國機(jī)械工程 2021年23期2021-12-15
- 直接繞絲篩管加工技術(shù)研究
壓降。繞絲篩管的筋條和繞絲由一定尺寸的三角形或其它形狀截面軋制而成,可以形成外縫窄、內(nèi)縫寬的梯形篩縫,具有一定的縫隙自潔功能。繞絲后形成的縫隙很窄,能滿足粉細(xì)砂層的濾油需求。用1Cr18Ni9Ti等不銹鋼材料制成的繞絲篩管,耐腐蝕性強(qiáng),使用壽命長,綜合經(jīng)濟(jì)效益好。對于海上油氣田而言,希望作業(yè)成功率高、生產(chǎn)周期長,所以優(yōu)先選用繞絲篩管。傳統(tǒng)繞絲篩管常見的結(jié)構(gòu)形式有四種。第一,將金屬絲纏繞在基管上。第二,將金屬絲壓入帶溝槽的基管上。第三,將金屬絲壓入帶縱筋的基
機(jī)械制造 2021年10期2021-11-08
- 復(fù)合材料加筋板高速沖擊的損傷研究
彈體沖擊點(diǎn)位于加筋條上時(shí)能很好地降低彈體的沖擊速度。并發(fā)現(xiàn)較小的筋條間距、較大的筋條厚度可以有效增加復(fù)合材料加筋板的抗沖擊能力，而筋條間隔不同對復(fù)合材料加筋板的抗沖擊能力的影響可以忽略不計(jì)，本文為后續(xù)航天器抗彈體高速沖擊能力研究提供了支撐。復(fù)合材料加筋板；損傷特性；高速沖擊；有限元0 引言復(fù)合材料加筋板是土木工程中常見的結(jié)構(gòu)形式，遇到高速沖擊時(shí)，相比較于普通板，加筋板有良好的抗沖擊性能[1-3]，此性能在航空航天以及軍事領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景，如航天器在太空
強(qiáng)度與環(huán)境 2021年4期2021-11-05
- 面向動力學(xué)性能的薄壁加筋板結(jié)構(gòu)阻尼與筋條布局協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)
0]對齒輪箱內(nèi)的筋條進(jìn)行了振動能量最小化設(shè)計(jì)研究；LI等[11]根據(jù)葉脈形成的機(jī)理對筋條進(jìn)行簡諧力的布局優(yōu)化。此外，添加阻尼層也是提高加筋板減振能力的有效方法。在阻尼的布局優(yōu)化當(dāng)中，王睿等[12]以動柔度為設(shè)計(jì)目標(biāo)，對受簡諧外載作用附加阻尼材料的層殼體結(jié)構(gòu)最優(yōu)阻尼材料分布進(jìn)行了研究，并通過優(yōu)化算例驗(yàn)證了方法的合理性；ZHANG等[13]提出了一種將局部阻尼特性與單元密度聯(lián)系起來的人工阻尼材料模型，研究了簡諧激勵下殼體結(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)和阻尼層的拓?fù)鋬?yōu)化問題；劉海
中國機(jī)械工程 2021年16期2021-08-26
- 金屬加筋壁板蒙皮有效寬度分析方法
皮加筋結(jié)構(gòu)組合(筋條可以是通過緊固件與蒙皮相連，也可以是整體機(jī)加形成)而成，這種蒙皮加筋結(jié)構(gòu)通常被稱作壁板結(jié)構(gòu)，典型的由“Z”型筋條與蒙皮組合的壁板結(jié)構(gòu)如圖1所示。目前，國內(nèi)外對加筋壁板結(jié)構(gòu)做了一系列的探索和研究，主要集中在有限元數(shù)值分析方法和工程理論計(jì)算結(jié)合試驗(yàn)進(jìn)行對比研究。樊建超[1]提出了以體積等效來確定有蒙皮寬度的方法，介紹了自然網(wǎng)格建模時(shí)蒙皮有效寬度的含義及作用，列舉了一、二、三級凸臺蒙皮有效寬度的計(jì)算公式。雷一鳴[2]研究了機(jī)身壁板壓縮穩(wěn)定性與
民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究 2021年4期2021-07-08
- 基于無網(wǎng)格法的非均勻彈性地基上變厚度加筋板彎曲與固有頻率分析
1所示。以x方向筋條為例，基于一階剪切變形理論[13]可得板及x方向筋條的位移場Up和Us x分別為圖1 彈性地基變厚度加筋板無網(wǎng)格模型(2)(3)結(jié)合移動最小二乘法[14]近似將板和x向筋條的位移場寫成矩陣形式為(4)(5)式中δp I為板上第I個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移參數(shù)(不是真實(shí)位移)，up I,vp I和ωp I分別為沿x，y和z方向的平動，θp x I和θp y I分別為繞x軸和y軸的轉(zhuǎn)角，δs x i為x向筋條的第i個(gè)節(jié)點(diǎn)的位移參數(shù)，us x i和ωs x
計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào) 2021年3期2021-07-01
- 縫合復(fù)合材料T型接頭拉伸載荷下的有限元數(shù)值模擬
拉伸載荷下，接頭筋條與蒙皮變形程度較大，縫線受力情況復(fù)雜，使得T型接頭失效機(jī)理分析較為復(fù)雜[1-2]。近年來，國內(nèi)外學(xué)者通過理論[3]、試驗(yàn)[4]及數(shù)值模擬[5]的方法針對復(fù)合材料縫合件進(jìn)行了廣泛研究?？p合的應(yīng)用最早是為解決層合板的分層問題，20世紀(jì)80年代，Mignery等[6]將碳纖維縫入了層合板，結(jié)果顯著提高了層合板的層間強(qiáng)度，提高了層合板厚度方向的承力作用。Velmurugan和Solaimurugan[7]研究了縫合與未縫合玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的
航空學(xué)報(bào) 2021年2期2021-03-26
- 正交各向異性加筋板屈曲分析方法研究
。劉從玉[2]在筋條與壁板之間引入界面單元及罰剛度，研究了加筋板前后屈曲行為及筋條與壁板之間的脫粘現(xiàn)象。曲文斌等[3]利用有限元軟件模擬了各種邊界條件和荷載作用下正交各向異性板的屈曲失穩(wěn)形式。楊端生等[4]根據(jù)各向異性矩形薄板剪切屈曲橫向位移函數(shù)的微分方程建立了一般性的解析解。劉毅等[5]將加筋板簡化為受彈簧約束的層合板，利用伽遼金法得到屈曲與后屈曲解析解。王春玲[6]討論了正交各向異性板在面內(nèi)邊界力作用下的屈曲和后屈曲行為。Mittelstedt[7,8
計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào) 2021年1期2021-03-19
- 加筋板破壞載荷計(jì)算中的蒙皮有效寬度計(jì)算方法適應(yīng)性驗(yàn)證
布變得不再均勻，筋條根部應(yīng)力較大，離筋條越遠(yuǎn)應(yīng)力基本保持為常值(如圖1(b)所示)。工程上為了計(jì)算方便，用一致的應(yīng)力分布來代替不一致的應(yīng)力分布，取中間板的初始失穩(wěn)應(yīng)力和板邊最大應(yīng)力代替不一致應(yīng)力分布，如圖1(d)所示。由以上分析可知，當(dāng)載荷繼續(xù)增加，有效寬度會越來越窄，如圖1(b)所示。因此確定加筋薄板的有效寬度成為計(jì)算加筋板破壞載荷的關(guān)鍵因素。(a) 結(jié)構(gòu)示意圖(b) 有效寬度的取法(c) 理論有效寬度(d) 應(yīng)力的近似處理目前國內(nèi)外對有效寬度計(jì)算有下列
航空工程進(jìn)展 2020年3期2020-06-27
- 破片沖擊作用下艦船復(fù)合材料結(jié)構(gòu)損傷的近場動力學(xué)模擬*
層方式、加筋板的筋條尺寸以及破片相對于筋條的沖擊位置的影響，分析高速破片沖擊下的用于艦船防護(hù)的復(fù)合材料層合板和加筋板結(jié)構(gòu)的損傷形式，以及破片貫穿結(jié)構(gòu)后的剩余速度情況。1 近場動力學(xué)（PD）理論近場動力學(xué)（Peridynamics，PD)[4]結(jié)合了分子動力學(xué)、無網(wǎng)格方法和有限元方法的優(yōu)點(diǎn)，區(qū)別于傳統(tǒng)局部模型的位移偏微分方程求解模式，采用基于非局部思想的直接積分形式的運(yùn)動方程，避免了基于連續(xù)性假設(shè)建模和求解空間微分方程的傳統(tǒng)宏觀方法在不連續(xù)問題時(shí)的奇異性，所
爆炸與沖擊 2020年2期2020-04-09
- 壓縮載荷下復(fù)合材料脫粘缺陷和補(bǔ)強(qiáng)加筋板仿真與試驗(yàn)研究
明，在加載過程中筋條與壁板之間的界面脫粘影響了加筋板的承載能力，YAP[9]通過有限元分析發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料加筋板的失效經(jīng)常是由于筋條和板的交界面的分離失效導(dǎo)致的。ORIFICI[10]認(rèn)為筋條和板面交界處發(fā)生的典型失效導(dǎo)致加筋板迅速破壞失效，破壞區(qū)域擴(kuò)展導(dǎo)致板面和筋條分離。他們重點(diǎn)研究無缺陷加筋板在外力作用下，界面強(qiáng)度對加筋板屈曲和后屈曲的影響，與前人研究不同的是，本文研究的是預(yù)置脫粘缺陷加筋板的力學(xué)行為，得出預(yù)置脫粘對加筋板失效的影響。目前，針對存在脫粘缺
科技與創(chuàng)新 2020年3期2020-03-12
- 碟式離心機(jī)流場分析及筋條結(jié)構(gòu)優(yōu)化
研究都基于直線型筋條徑向排列、周向均布且關(guān)于中性孔對稱分布，較少考慮筋條在周向上對流場的影響，存在一定的局限性[12］。然而筋條作為碟式離心機(jī)的碟片上的重要結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)參數(shù)的變化將會直接影響到碟片間薄層流場的分布，從而決定了整個(gè)碟式離心機(jī)的分離效率的高低。本工作通過對徑向排列、周向均布且關(guān)于中性孔對稱的傳統(tǒng)直線型筋條（簡稱直均筋條）的流場分析，了解物料在進(jìn)入碟片間隙后的流向及分布規(guī)律，從而提出了對筋條的優(yōu)化方案。1 直均筋條碟片建模與數(shù)值模擬1.1 建模與網(wǎng)
石油化工 2020年1期2020-03-06
- 復(fù)合材料帽型單筋板彎曲破壞數(shù)值分析
主承載構(gòu)件中。其筋條形式常涵蓋開剖面的T型、L型以及I型等構(gòu)型，得益于復(fù)合材料整體成型工藝的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，傳遞周向載荷效率高的閉剖面形式的帽型筋條已成為機(jī)身段等筒狀結(jié)構(gòu)部件的首選[3]。在飛機(jī)服役過程中，機(jī)身筒段帽型加筋壁板幾乎一直承受彎曲載荷[4]，相比其較強(qiáng)的軸向強(qiáng)度、剛度，彎曲性能較差，在彎曲載荷作用下，筋條與蒙皮間易出現(xiàn)脫粘失效，引起結(jié)構(gòu)過早破壞，嚴(yán)重威脅飛行安全。針對復(fù)合材料帽型加筋壁板的彎曲破壞，國內(nèi)外學(xué)者已從試驗(yàn)及數(shù)值模擬等方面開展了研
兵器裝備工程學(xué)報(bào) 2019年4期2019-05-05
- 復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)屈曲分析
?，F(xiàn)不考慮壁板和筋條之間脫膠等因素，使用ABAQUS軟件，建立壁板和筋條一體化結(jié)構(gòu)模型。壁板選用2 m×2 m的復(fù)合材料層合板。經(jīng)研究，取壁板網(wǎng)格密度為20×20，筋條網(wǎng)格密度為20×2。結(jié)構(gòu)單元的網(wǎng)格劃分保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性，加筋板結(jié)構(gòu)的有限元模型如圖1所示，以下算例以此為準(zhǔn)。選用殼體單元中的S4R單元。允許有限薄膜應(yīng)變和大旋轉(zhuǎn)角，考慮剪切變形的影響，適用于幾何非線性分析。圖1 復(fù)合材料加筋結(jié)構(gòu)有限元模型Fig.1 Stiffened composite
中國民航大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年1期2019-04-13
- 油品脫水用碟式離心機(jī)的流場及分離性能
沒有考慮到碟片上筋條結(jié)構(gòu)對碟片間物料流動性的影響。因此，筆者對碟式離心機(jī)內(nèi)的流場及分離性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，綜合考慮筋條結(jié)構(gòu)對流體流動的影響，發(fā)現(xiàn)了碟片間物料存在旋轉(zhuǎn)滯后性，且各層進(jìn)料流量及重相體積濃度不一致性等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象嚴(yán)重影響到碟式離心機(jī)的分離性能。在一些特定條件下，航空煤油中往往穩(wěn)定分布極小粒度的水滴，當(dāng)含水量大到一定程度，會嚴(yán)重影響航空發(fā)動機(jī)的性能[15]。因此，國際航空業(yè)對于航空煤油的含水量要求很高。這些水滴相對于其它固態(tài)雜質(zhì)更難以分離，目前
石油學(xué)報(bào)（石油加工） 2019年2期2019-03-22
- 無蒙皮復(fù)合材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中網(wǎng)格筋條承載效率遠(yuǎn)高于蒙皮［2-3］；無蒙皮復(fù)合材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)通過成型網(wǎng)格筋條的方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)網(wǎng)格筋條與蒙皮間的粘接界面是薄弱界面，無蒙皮復(fù)合材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)自然克服了這一缺點(diǎn)，提高結(jié)構(gòu)承載能力。由于無蒙皮復(fù)合材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)無法通過蒙皮傳遞剪切力，有些網(wǎng)格形式不適合設(shè)計(jì)成無蒙皮復(fù)合材料網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，要有針對性地進(jìn)行網(wǎng)格形式選擇。同時(shí)由于沒有蒙皮，網(wǎng)格筋條相交的節(jié)點(diǎn)處成型及網(wǎng)格筋條與端框的連接均更為困難。目前國內(nèi)尚無自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的無蒙皮復(fù)合材
宇航材料工藝 2019年1期2019-03-01
- 受氣密載荷的平面加筋壁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
腹板的最大應(yīng)力和筋條的最大應(yīng)力不超過許用值。2 設(shè)計(jì)目標(biāo)在滿足強(qiáng)度和功能性要求的前提下，使結(jié)構(gòu)重量盡可能的小。3 關(guān)鍵參數(shù)分析氣密載荷作用下平面加筋板設(shè)計(jì)主要考慮3個(gè)方面：A.腹板厚度t；B.加強(qiáng)筋布置；C.加強(qiáng)筋截面。如圖2所示，加強(qiáng)筋的布置實(shí)質(zhì)是設(shè)定腹板格子的大小，即長邊a和短邊b；機(jī)加加強(qiáng)筋截面可設(shè)計(jì)成矩形或T字型，矩形截面如圖3所示，筋條高度為h，筋條厚度為tb。T字型截面如圖4所示。矩形截面的加工較為簡單，應(yīng)用更為廣泛。3.1 腹板分析平面氣密加
科技視界 2018年23期2018-12-12
- 成型工藝對復(fù)合材料帽型加筋板軸壓特性的影響
5-6]。加筋板筋條形式常采用易成型的T型、Z型及I型等，隨著復(fù)合材料成型技術(shù)的發(fā)展，尤其是以共固化和共膠接為核心的大面積整體成型技術(shù)的發(fā)展使得成型更復(fù)雜形式加筋板得以實(shí)現(xiàn)[7]。相對于其他筋條結(jié)構(gòu)形式，帽型筋具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，傳遞周向載荷效率高的優(yōu)點(diǎn)，是機(jī)身段等筒狀結(jié)構(gòu)部件的首選[8]。Mo等[9]對帽型加筋曲板進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究，分析對比蒙皮曲率和厚度以及筋條間距對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，并給出修正后的工程簡化算法。張彌等[10]對共固化工藝和二次膠接
材料工程 2018年4期2018-04-18
- J型加筋復(fù)合材料壁板筋條“R”區(qū)質(zhì)量控制技術(shù)研究
料壁板結(jié)構(gòu)，J型筋條對蒙皮剛度提高較大，承載效率高，而且節(jié)省空間，特別在后期裝配時(shí)方便連接及安裝其他部件。J型加筋壁板由于其結(jié)構(gòu)特殊，筋條存在上、下R角，在成型過程中R角由于壓力傳遞較弱容易產(chǎn)生分層等質(zhì)量缺陷。本文針對J型加筋復(fù)合材料壁板結(jié)構(gòu)，通過成型模具方案及軟模結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，逐步解決了R角的內(nèi)部質(zhì)量問題[4-7]。1 結(jié)構(gòu)介紹本文所規(guī)定的“R”區(qū)包括筋條下R區(qū)及上R角，下R區(qū)包括下R角及填充區(qū)，如圖1所示。J型加筋壁板在膠接共固化過程中“R”區(qū)質(zhì)量較難控
科技與創(chuàng)新 2018年6期2018-03-30
- 兩種復(fù)合材料加筋壁板筋條“R”區(qū)質(zhì)量控制技術(shù)研究
面和機(jī)身等部位，筋條對蒙皮的剛性方面有很大程度的增強(qiáng)，目前加筋壁板主要采用膠接共固化的成型工藝，在筋條膠接過程中，筋條R區(qū)容易產(chǎn)生分層、孔隙等缺陷。然而，R區(qū)是筋條承載的應(yīng)力集中區(qū)，裂紋容易擴(kuò)展，且后續(xù)無法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，因此R區(qū)質(zhì)量好壞對加筋壁板起著至關(guān)重要的作用。本文針對目前飛機(jī)上結(jié)構(gòu)復(fù)合材料產(chǎn)品應(yīng)用較多的兩類典型加筋結(jié)構(gòu)，通過成型模具方案及相關(guān)工藝參數(shù)的優(yōu)化，逐步解決了R區(qū)容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，為后續(xù)類似結(jié)構(gòu)復(fù)合材料產(chǎn)品的研制提供參考。1 加筋結(jié)構(gòu)分類及缺陷
科技與創(chuàng)新 2018年5期2018-03-16
- 縱橫加筋碳纖維復(fù)合材料壁板整體成型技術(shù)研究
面和機(jī)身等部位。筋條對蒙皮的剛性在很大程度上有所增強(qiáng)，尤其用于飛機(jī)機(jī)身時(shí)，由于機(jī)身結(jié)構(gòu)曲率比較大，復(fù)合材料制件一般是曲面縱橫加筋結(jié)構(gòu)壁板。這種結(jié)構(gòu)目前主要采用膠接共固化的成型工藝，先固化蒙皮，然后將未固化的筋條與蒙皮膠接共固化成型。在此過程中，蒙皮成型技術(shù)、筋條定位技術(shù)、膠接共固化技術(shù)對最終產(chǎn)品的質(zhì)量影響尤為關(guān)鍵。本文以典型縱橫加筋壁板為例，如圖2所示，介紹了國產(chǎn)T700級碳纖維復(fù)合材料制件成型技術(shù)研究。圖2 典型縱橫加筋壁板盒段2 蒙皮成型技術(shù)對于復(fù)合材
科技與創(chuàng)新 2018年4期2018-02-28
- 復(fù)合材料平尾懸掛框設(shè)計(jì)
性失效。通過布置筋條的方式能有效地提高框腹板的穩(wěn)定性?？蚋拱宓妮喞叽缬蓹C(jī)身的外形尺寸和機(jī)身蒙皮厚度尺寸等確定?？蚋拱迳闲枰却_定維修口的位置及大小，再確定筋條截面形式和尺寸以及間距。維修口尺寸比較大，優(yōu)先采用方形大開口，開口四邊可以通過筋條來加強(qiáng)，有利于傳遞載荷，但方形開口的四個(gè)角半徑適當(dāng)加大，減少纖維的剪斷。筋條剖面結(jié)構(gòu)形式主要有T形、J形、I形，帽形等，如圖1所示。圖1 常見筋條剖面形狀按筋條的結(jié)構(gòu)形式可以分為開敞和閉腔兩種結(jié)構(gòu)形式。閉腔加筋的工藝形
裝備制造技術(shù) 2017年11期2018-01-15
- T800碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加筋壁板壓縮穩(wěn)定性試驗(yàn)及工程計(jì)算方法驗(yàn)證
過改變蒙皮厚度、筋條間距、筋條幾何參數(shù)等設(shè)計(jì)8種構(gòu)型的試驗(yàn)件，進(jìn)行壓縮穩(wěn)定性試驗(yàn)；考慮側(cè)邊邊界條件及蒙皮有效寬度的影響，對兩種常用的壓縮屈曲載荷工程計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：在相同筋條面積下，筋條慣性矩提高屈曲載荷增大，加筋壁板的破壞載荷主要取決于壁板的橫截面積；蒙皮厚度和筋條間距對屈曲載荷的影響大于對破壞載荷的影響；對于薄蒙皮，當(dāng)側(cè)邊簡支且蒙皮有效寬度b=D-b2/2時(shí)，計(jì)算值與試驗(yàn)值最為接近；對于厚蒙皮，當(dāng)側(cè)邊簡支且蒙皮有效寬度b=D時(shí)，計(jì)算值與試驗(yàn)
航空工程進(jìn)展 2017年3期2017-09-08
- 復(fù)合材料J型加筋壁板制造技術(shù)研究
造多使用螺釘連接筋條結(jié)構(gòu)與蒙皮，這既增加了零部件數(shù)量和重量，還增加了不菲的裝配成本。為了降低零件重量，減少裝配件的使用，復(fù)合材料加筋壁板可以實(shí)現(xiàn)整體成型，即使用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠膜將筋條與蒙皮直接粘接[7]。同時(shí)，為了滿足壁板的剛度要求，目前大量采用了J型、T型、Ω型等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的加筋壁板，可較大程度提高加筋壁板結(jié)構(gòu)的抗彎等方面力學(xué)性能。本文主要討論J型加筋壁板的成型工藝選擇、工藝方法和質(zhì)量影響因素等問題，典型J型加筋壁板的截面見圖1。J型加筋壁板成型工藝選擇復(fù)合
航空制造技術(shù) 2017年16期2017-05-14
- 變截面加筋板尺寸-布局一體化設(shè)計(jì)
筋結(jié)構(gòu)具有一致的筋條形貌，而多級加筋結(jié)構(gòu)在不同層級間具有明顯的幾何或材料差異，形成變截面特征。由于結(jié)構(gòu)層級的豐富，多級加筋結(jié)構(gòu)對局部幾何缺陷[12]、裂紋擴(kuò)展[13]等所引起的局部剛度衰減表現(xiàn)出優(yōu)異的容忍性，有利于保持較高的結(jié)構(gòu)承載力。盡管層級增多帶來的增益很大，但現(xiàn)有的多級加筋結(jié)構(gòu)的研究工作中筋條大多不超過2個(gè)層級[9-14]，這是因?yàn)殡S著結(jié)構(gòu)層級的增多，設(shè)計(jì)變量的數(shù)目也將激增，給優(yōu)化設(shè)計(jì)帶來巨大困難[15]。為了有效表征此類多層級加筋結(jié)構(gòu)的變截面信息，
固體火箭技術(shù) 2017年2期2017-05-03
- 整體加筋壁板裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子研究
筋板面積比β(即筋條與壁板橫截面積之比)以及筋條高寬比(h/b)對壁板內(nèi)中心對稱穿透直裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響。研究發(fā)現(xiàn)：在裂紋向兩側(cè)均勻擴(kuò)展并不斷靠近筋條的過程中，只有合理設(shè)計(jì)筋條尺寸，筋條才能對裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子起到有效削弱作用，從而延長結(jié)構(gòu)疲勞壽命。給定筋板面積比，若筋條寬或者筋條高不大于壁板厚度(h/t≤1或b/t≤1)，應(yīng)力強(qiáng)度因子隨著筋條高寬比的增大而增大，筋條止裂作用減弱；而當(dāng)筋條寬和筋條高均大于壁板厚度時(shí)(h/t>1且b/t>1)，應(yīng)力強(qiáng)度因子
- 復(fù)合材料網(wǎng)格-蒙皮構(gòu)件缺陷形成機(jī)制及控制技術(shù)研究
果表明：優(yōu)化網(wǎng)格筋條預(yù)壓實(shí)工藝、提高固化壓力能夠有效減少復(fù)合材料網(wǎng)格-蒙皮構(gòu)件制造缺陷，提高內(nèi)部質(zhì)量及構(gòu)件承載能力。復(fù)合材料；熱壓罐工藝；制造缺陷0 引 言復(fù)合材料網(wǎng)格-蒙皮結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的抗彎、抗屈曲性能，承受軸壓和外壓載荷能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)效率突出[1～3]，廣泛應(yīng)用于航天主承力結(jié)構(gòu)。為同時(shí)滿足承力、部段對接及零件安裝等要求，復(fù)合材料網(wǎng)格-蒙皮構(gòu)件通常包含網(wǎng)格筋條、蒙皮、端框、局部加厚區(qū)及局部開口等多種結(jié)構(gòu)特征，成型工藝尤為復(fù)雜。而復(fù)合材料成型過程是在高溫高壓
導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù) 2017年1期2017-04-25
- 典型加筋板結(jié)構(gòu)面內(nèi)裂紋偏轉(zhuǎn)與擴(kuò)展行為分析
0016)為研究筋條截面形式和多部位損傷對整體加筋板裂紋偏轉(zhuǎn)行為和斷裂特性的影響，采用斷裂力學(xué)和有限元方法對其進(jìn)行分析.首先建立整體加筋板疲勞裂紋擴(kuò)展模型，通過與裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)進(jìn)行比較驗(yàn)證模型可靠性；在此基礎(chǔ)上討論筋條截面形式對裂紋斷裂參量和轉(zhuǎn)折行為的影響；最后對多裂紋問題進(jìn)行研究.結(jié)果表明：筋條截面形式對斷裂參量的影響并不顯著，裂紋偏轉(zhuǎn)行為在遠(yuǎn)離筋條區(qū)域擴(kuò)展時(shí)發(fā)生的可能性最大；多裂紋情況下裂紋并不會轉(zhuǎn)折，而是筆直擴(kuò)展進(jìn)而連通成一條大裂紋，同時(shí)由于相鄰裂
哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2017年4期2017-04-19
- 一種帶單向功能的無針加藥接頭
置有一凸緣和若干筋條，所述若干筋條均布在所述接頭連接件的上端開口的內(nèi)壁面，所述凸緣呈環(huán)形，且所述凸緣位于所述筋條的下方；所述魯爾公接頭通過所述接頭連接件與所述魯爾母接頭相連，所述單向閥膜片設(shè)置在所述魯爾公接頭與所述接頭連接件之間。該實(shí)用新型的帶單向功能的無針加藥接頭，能夠使輸液操作是只能從體外到體內(nèi)進(jìn)行，保證了輸液過程中不會出現(xiàn)回血現(xiàn)象。
科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2016年24期2017-03-13
- 加筋土擋墻優(yōu)化設(shè)計(jì)砂箱模型試驗(yàn)研究
擋板，擋墻紙板和筋條承受土壓力，裝配工作完成。1.2.2 加載階段待自重情形下的加筋土擋墻穩(wěn)定1 min后，在墻頂放置一塊雙向塑料土工格柵，格柵伸出墻面10 cm，用砂土填滿格柵網(wǎng)孔，再在其上放置矩形加載箱，箱底邊緣距離墻面7 cm。向加載箱中倒入砂土作為附加豎向荷載。最大附加豎向荷載為50 kg。若施加附加豎向荷載1 min后擋墻保持穩(wěn)定，則用數(shù)顯測力計(jì)水平拉墻面一側(cè)土工格柵，以施加水平荷載。擋墻破壞或失效的判定：擋墻發(fā)生明顯的整體或局部垮塌，則視為擋墻
山西交通科技 2016年2期2016-12-03
- Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料帽型單加筋板彎曲性能
彎曲載荷作用下，筋條與蒙皮的界面處極易發(fā)生脫粘失效，界面脫粘往往會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)提前破壞，限制了復(fù)合材料的力學(xué)優(yōu)勢的發(fā)揮，并且對飛機(jī)安全構(gòu)成極大的威脅。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開展了復(fù)合材料加筋壁板在彎曲載荷作用下的失效研究。Krueger等[3-4]研究了復(fù)合材料加筋結(jié)構(gòu)在三點(diǎn)彎曲載荷作用下的界面脫粘，提出了Shell/3D建模方法，數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。Bertolini等[5]對帽型加筋板局部結(jié)構(gòu)施加橫向的四點(diǎn)彎曲加載試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)自由端起裂為I型拉脫開裂
航空學(xué)報(bào) 2016年12期2016-11-18
- 先進(jìn)復(fù)合材料薄壁加筋板軸壓屈曲特性及后屈曲承載性能
壓屈曲形式依次是筋條間蒙皮的初始屈曲、部分蒙皮的二次屈曲以及4根筋條的柱屈曲；蒙皮發(fā)生屈曲后，蒙皮承擔(dān)的部分載荷轉(zhuǎn)移至筋條,使筋條成為主要承力部分，當(dāng)筋條發(fā)生斷裂后，試驗(yàn)件迅速整體破壞；其破壞載荷平均值為482.67 kN，屈曲載荷的平均值為204 kN，前者為后者的2.37倍，說明該型結(jié)構(gòu)具有很大的后屈曲承載空間。復(fù)合材料；加筋壁板；屈曲載荷；屈曲模態(tài)；后屈曲碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由于具有比剛度大、比強(qiáng)度高、抗疲勞性能好、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、易于整體成形等諸多優(yōu)點(diǎn)[
航空材料學(xué)報(bào) 2016年4期2016-08-16
- 整體次加筋壁板屈曲載荷近似計(jì)算方法
，一些學(xué)者從豐富筋條結(jié)構(gòu)層次的角度出發(fā)，提出了次加筋板(sub－stiffened panel)的概念(見 1.1 節(jié)).次加筋板是一種含有比主筋條(primary stiffener)尺寸小的、能夠起到提高穩(wěn)定性作用的次筋條(sub－stiffener)的加筋板［2］.它與傳統(tǒng)整體加筋板相比，在同等壁板結(jié)構(gòu)重量條件下，可較大地提高結(jié)構(gòu)的抗失穩(wěn)性能和抑制裂紋擴(kuò)展的能力.通過在傳統(tǒng)加筋板的主筋條之間布置次筋條，可以改變主筋條之間面板(簡稱帶板)發(fā)生初始屈曲時(shí)
北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年3期2015-12-20
- 濕熱環(huán)境對復(fù)合材料加筋板壓縮性能的影響
驗(yàn)材料為由蒙皮和筋條組成的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料加筋板，筋條間距為150mm，長桁截面為工字型（上寬30mm，下寬60mm，高40mm），蒙皮材料和筋條材料為單向帶5228A/CCFXXX，單層厚度為0.125mm，蒙皮鋪層方式為［45/45/0/0/0/-45/90/45/45/0/0/0/-45/90］s，厚3.5mm，筋條鋪層方式為［0/0/45/0/0/-45/90/45/0/0/-45］s。試樣尺寸為600mm×820mm，兩端適當(dāng)延長，端部進(jìn)行
機(jī)械工程材料 2015年1期2015-12-09
- 7075 鋁合金帶筋板漸進(jìn)蠕變時(shí)效成形有限元仿真
影響的研究，發(fā)現(xiàn)筋條、凸臺、凹槽3 個(gè)結(jié)構(gòu)因素占全部因素權(quán)重的41%，表明成形件的結(jié)構(gòu)因素對其成形影響很大。鄭英等［7］研究了單曲率網(wǎng)格筋條壁板蠕變時(shí)效成形的特點(diǎn)及規(guī)律，結(jié)果表明網(wǎng)格筋條壁板的蠕變時(shí)效成形過程是一個(gè)非線性成形過程。湛利華等［8］基于鋁合金時(shí)效成形機(jī)理的蠕變統(tǒng)一本構(gòu)方程，對7055 鋁合金帶筋板蠕變時(shí)效成形過程進(jìn)行仿真模擬，發(fā)現(xiàn)筋條對成形件的回彈起到一定的抑制作用，蠕變時(shí)效后帶筋板的幾何形狀由筋條的塑性應(yīng)變和成形件的蠕變共同決定。盡管蠕變時(shí)效
- 側(cè)邊約束對復(fù)合材料加筋板屈曲及后屈曲特性的影響
板結(jié)構(gòu)承載主要由筋條決定，而筋條蒙皮大面積脫粘發(fā)生在結(jié)構(gòu)失效之后。復(fù)合材料加筋板；固支；簡支；屈曲；后屈曲纖維增強(qiáng)復(fù)合材料因其比強(qiáng)度比剛度高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、疲勞特性好、耐腐蝕等許多優(yōu)異特性，近年來被廣泛運(yùn)用到飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中[1-2]。飛機(jī)機(jī)翼機(jī)身結(jié)構(gòu)多為加筋結(jié)構(gòu)，加筋結(jié)構(gòu)主要破壞模式是喪失穩(wěn)定性。Ovesy等[3]使用有限條素法對加筋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，Stamatelos等[4]特別研究了加筋結(jié)構(gòu)的局部失穩(wěn)問題。復(fù)合材料加筋板在局部失穩(wěn)后仍具有較強(qiáng)的承載
沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào) 2015年5期2015-05-18
- 基于拓?fù)鋬?yōu)化的薄板加筋方法研究
結(jié)構(gòu)可以通過改變筋條的截面形式、筋條間距以及筋條和薄板自身的尺寸來滿足工程實(shí)際對加筋板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等多方面的要求。常規(guī)的加筋板優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以先按滿應(yīng)力設(shè)計(jì)計(jì)算出相應(yīng)載荷下的等效蒙皮厚度，然后選取一定的加筋比和厚度比對該等效板進(jìn)行穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。拓?fù)鋬?yōu)化方法將結(jié)構(gòu)的拓?fù)洳季肿鳛橹饕脑O(shè)計(jì)變量，通常要求在一定的設(shè)計(jì)空間內(nèi)尋找出最優(yōu)的材料分布形式，在滿足結(jié)構(gòu)相關(guān)力學(xué)性能的前提下使結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小化［1］。如果將拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法跟薄板加筋優(yōu)化設(shè)計(jì)聯(lián)系起來，可以將
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程 2015年1期2015-05-07
- 薄壁加筋圓柱殼后屈曲分析方法研究
了加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)筋條截面高寬比、蒙皮厚度、加筋疏密程度等結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對顯式非線性算法計(jì)算屈曲臨界載荷與隱式非線性算法計(jì)算結(jié)果的差異。研究結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)筋條質(zhì)量與蒙皮質(zhì)量之比大于0.4時(shí)，顯式計(jì)算結(jié)果與隱式計(jì)算結(jié)果趨于一致，當(dāng)筋條質(zhì)量與蒙皮質(zhì)量之比小于0.4時(shí)，顯式算法計(jì)算結(jié)果與隱式算法計(jì)算結(jié)果會產(chǎn)生波動性差異。顯式非線性分析能快速高效分析筋條質(zhì)量與蒙皮質(zhì)量之比大于0.4的薄壁加筋圓柱殼結(jié)構(gòu)后屈曲行為。加筋圓柱殼；后屈曲；顯式動力學(xué)分析0 引言薄壁圓柱殼是工
固體火箭技術(shù) 2015年4期2015-04-22
- 成型工藝對復(fù)合材料加筋結(jié)構(gòu)脫粘性能的影響
要研究兩種工藝對筋條蒙皮脫粘損傷及破壞機(jī)理的影響。復(fù)合材料加筋結(jié)構(gòu)的脫粘失效研究，一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)。Vijayaraju等［1］研究T型加筋結(jié)構(gòu)在拉拔載荷作用下的失效，并分析對比含襯墊及含覆蓋層對失效模式的影響，研究結(jié)果表明襯墊結(jié)構(gòu)能明顯提高失效載荷;Yap等［2，3］研究預(yù)制脫粘區(qū)域的位置、尺寸及數(shù)目對以脫粘為失效模式的T型多筋條加筋板后屈曲性能的影響，結(jié)果表明脫粘位置決定裂紋擴(kuò)展及屈曲的順序;Krueger等［4］提出了一種有效的模擬筋條蒙皮
航空材料學(xué)報(bào) 2015年2期2015-03-13
- 整體壁板參數(shù)化設(shè)計(jì)與敏感性分析
損傷容限［3］.筋條使裂紋分支，減緩了裂紋擴(kuò)展速率.盡管鉚接筋條可以得到很好的止裂效果，但是鉚釘孔的應(yīng)力集中會導(dǎo)致初始裂紋的萌生.此外，整體壁板可以提高視覺檢查能力，從而增加檢測出裂紋的可能性.因此，對含裂紋整體壁板的力學(xué)行為進(jìn)行研究，以確定結(jié)構(gòu)是否具有破損安全或安全裂紋擴(kuò)展的能力具有重要的工程意義.在線彈性范圍內(nèi)，應(yīng)力強(qiáng)度因子是確定含裂紋結(jié)構(gòu)的破損安全應(yīng)力和裂紋擴(kuò)展的重要參數(shù).對含裂紋加筋板應(yīng)力強(qiáng)度因子的研究已見于較多文獻(xiàn)，Chen［4］對拉伸時(shí)中心開裂
- 復(fù)合材料加筋壁板鳥撞動響應(yīng)分析
hell163。筋條布局共有四種型式，分別在沿板方向均勻布置1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)和4個(gè)筋條，筋條軸向尺寸為0.02 m×0.01 m，單元類型采用SOLID164。圖1給出布置1個(gè)和3個(gè)筋條時(shí)的布局型式。圖1 復(fù)合材料加筋壁板筋條布局型式Fig.1 Stiffener layout of composite reinforced panel鳥撞動響應(yīng)數(shù)值分析采用LS-DANA，算法采用接觸碰撞耦合算法。鳥撞方式分為垂直沖擊和斜沖擊復(fù)合材料加筋壁板中心，斜沖擊時(shí)
振動與沖擊 2013年4期2013-09-08
- 汽車鈑金沖壓件疊料問題解決案例分析—
區(qū)域各增加了一條筋條。增加的筋條可以將聚集的材料展開，從而改善疊料問題。增加筋條需要考慮兩方面因素：一方面筋條不能引起零件匹配干涉；另一方面筋條高度不能太高，否則會造成凸模強(qiáng)度不足。所以增加吸料筋條的尺寸有限，改善零件疊料的效果也有限。優(yōu)化零件沖壓工藝。由于增加吸料筋條解決零件疊料問題的效果有限，所以同時(shí)考慮優(yōu)化零件的沖壓工藝。采用成形工藝時(shí)，可以通過選擇合理的沖壓方向，優(yōu)化材料流動，抑制疊料缺陷。采用改進(jìn)后的沖壓方向，利于疊料區(qū)域在沖壓時(shí)材料流動，從而改
金屬加工(熱加工) 2013年5期2013-08-28
- 鋁合金加筋板軸壓屈曲穩(wěn)定性的有限元分析
的情況下，加筋板筋條形式及結(jié)構(gòu)參數(shù)對結(jié)構(gòu)屈曲穩(wěn)定性的影響，并將有限元模擬結(jié)果與工程計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，期望為鋁合金加筋板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化及工程應(yīng)用提供參考。1 鋁合金加筋板的構(gòu)型7050鋁合金加筋板為整體成型，其筋條選取常用的T型和Z型，而且筋條均勻分布，蒙皮均為邊長500mm的正方形，加筋板的截面示意如圖1所示。T型筋條和Z型筋條具有相同的截面面積，具體尺寸如圖2所示。當(dāng)薄壁加筋板受面內(nèi)壓縮載荷作用時(shí)，常見的失效模式為屈曲失穩(wěn)，因此主要考慮筋條間距及蒙皮厚
機(jī)械工程材料 2013年3期2013-08-16
- 海拉蓄電池產(chǎn)品正式上市
池蓋設(shè)計(jì)和帶彈性筋條蓄電池槽設(shè)計(jì)。迷宮式蓄電池蓋內(nèi)裝防爆片，杜絕雜質(zhì)進(jìn)入，獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)迷宮式排氣并防止電解液溢出，避免用戶受酸液溢出的傷害，安全實(shí)現(xiàn)液氣分離，同時(shí)讓使用環(huán)境更清潔。帶彈性筋條的蓄電池槽可對內(nèi)部零件提高適當(dāng)松緊的支撐，減緩顛簸路面對極板造成的振動，從而延長蓄電池的使用壽命。實(shí)驗(yàn)表明，使用彈性筋條設(shè)計(jì)的蓄電池與傳統(tǒng)的蓄電池相比，壽命延長一倍以上。作為海拉易損件系列中的又一重量級產(chǎn)品，海拉鋒能系列免維護(hù)蓄電池具有高可靠性、壽命長、免維護(hù)等
汽車維修與保養(yǎng) 2013年9期2013-04-21
- 復(fù)合材料網(wǎng)格圓柱結(jié)構(gòu)減重優(yōu)化設(shè)計(jì)①
由蒙皮和縱、環(huán)向筋條組成，在導(dǎo)彈發(fā)動機(jī)頭錐殼體、運(yùn)載火箭、大型商用飛機(jī)等航空航天結(jié)構(gòu)上有著廣泛的應(yīng)用前景。此結(jié)構(gòu)采用了先進(jìn)的高模量、高強(qiáng)度炭纖維材料，并輔助以縱、環(huán)向筋條梁結(jié)構(gòu)加強(qiáng)，使其滿足載荷承載性能和質(zhì)量比要求。本文對固體發(fā)動機(jī)復(fù)合材料網(wǎng)格圓柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在滿足結(jié)構(gòu)一定的載荷承載能力和屈曲約束條件下，對結(jié)構(gòu)中蒙皮鋪層參數(shù)和縱向、環(huán)向筋條寬度和數(shù)量進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算［1－4］，從而降低了結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提高了發(fā)動機(jī)質(zhì)量比。其中，考慮到結(jié)構(gòu)尺寸約束條件，所以文
固體火箭技術(shù) 2013年2期2013-01-16