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湿热环境下K-cor夹层复合材料的力学性能

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航空学报 2016年第7期37卷 2303-2311页

作者：沈裕峰李勇王鑫还大军南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

K-cor夹层结构是应用Z-pin技术增强的一种新型高性能夹层结构,本文研究了Z-pin不同植入密度对K-cor夹层结构试样吸湿特性的影响规律,在此基础上对不同Z-pin植入参数对试样湿热前后三点弯曲性能和压缩性能的影响规律进行了深入研究。研... 详细信息

K-cor夹层结构是应用Z-pin技术增强的一种新型高性能夹层结构,本文研究了Z-pin不同植入密度对K-cor夹层结构试样吸湿特性的影响规律,在此基础上对不同Z-pin植入参数对试样湿热前后三点弯曲性能和压缩性能的影响规律进行了深入研究。研究结果表明:夹层结构中Z-pin的植入能提高试样的尺寸稳定性,且不会对其吸湿率造成明显影响;Z-pin植入密度的增加能明显提高湿热前后试样三点弯曲强度和压缩强度,且具有较高的强度保持率,Z-pin密度为12mm×12 mm的K-cor夹层结构湿热处理试样的三点弯曲强度比未湿热处理空白试样的要高11.1%,8 mm×8mm湿热处理K-cor试样的芯部压缩强度比未湿热处理空白夹层结构试样要高17.5%,体现出K-cor夹层结构优异的抗湿热性能;而Z-pin植入角度的减小能明显提高试样湿热处理前后的压缩强度,0°植入K-cor试样湿热处理后的芯部压缩强度与40°植入K-cor试样未湿热处理的基本相同,但植入角度对三点弯曲强度影响较小。

关键词： K—cor夹层结构 Z—pin 湿热处理三点弯曲性能压缩性能

低速冲击对K-cor夹层结构力学性能的影响

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航空学报 2016年第12期37卷 3853-3863页

作者：沈裕峰李勇还大军王鑫南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

K-cor夹层结构是应用Z-pin技术增强的一种新型高性能夹层结构,本文基于落锤冲击实验对低速冲击下K-cor夹层结构的力学性能进行了研究,结合红外无损检测和冲击后压缩强度(CAI)试验,对不同Z-pin植入参数和芯材厚度对K-cor试样的冲击损伤... 详细信息

K-cor夹层结构是应用Z-pin技术增强的一种新型高性能夹层结构,本文基于落锤冲击实验对低速冲击下K-cor夹层结构的力学性能进行了研究,结合红外无损检测和冲击后压缩强度(CAI)试验,对不同Z-pin植入参数和芯材厚度对K-cor试样的冲击损伤阻抗进行了深入研究。研究结果表明:K-cor夹层结构的芯材越厚,则其冲击损伤面积越大,但剩余压缩强度比越高;在不超过植入间距的前提下,增加Z-pin的折弯长度能显著的降低K-cor结构冲击后的损伤面积,提高压缩强度;在相同芯材密度的情况下,提高Z-pin的折弯长度比增大植入密度更有利于减少K-cor试样冲击后的损伤面积,提高试样的压缩强度和其剩余压缩强度比。

关键词： K-cor夹层结构 Z-pin 冲击损伤红外检测剩余压缩强度

K-cor夹层结构湿热环境力学性能及其影响研究

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K-cor夹层结构湿热环境力学性能及其影响研究

作者：沈裕峰南京航空航天大学

学位级别：硕士

K-cor结构是应用Z-pin技术增强的一种新型高性能夹层结构,更好的满足了航空航天轻质高强的需求。目前国内外对K-cor结构在工程应用过程中湿热环境影响研究报道较少。本文针对K-cor结构在湿热、低速冲击以及湿热下低速冲击的力学性能变化... 详细信息

K-cor结构是应用Z-pin技术增强的一种新型高性能夹层结构,更好的满足了航空航天轻质高强的需求。目前国内外对K-cor结构在工程应用过程中湿热环境影响研究报道较少。本文针对K-cor结构在湿热、低速冲击以及湿热下低速冲击的力学性能变化,研究Z-pin的增强机制、结构的损伤机理以及失效模式,以便设计综合性能优异的K-cor夹层结构。研究了Z-pin植入与面板铺层角度对K-cor结构吸湿性的影响,结果表明:Z-pin的植入并不会影响K-cor结构的吸湿性,反而会提高结构的界面结合强度,增加尺寸稳定性;在水汽浓度较大的情况下,面板铺层角度变化越小,结构的吸湿增重率越低。采用三点弯曲和压缩性能试验来研究湿热后K-cor结构芯材力学性能的变化,结果表明:Z-pin植入密度的增加能明显提高湿热前后试样三点弯曲强度和压缩强度,且具有较高的强度保持率,Z-pin密度为12mm×12mm的K-cor夹层结构湿热处理试样的三点弯曲强度比未湿热处理空白试样的要高11.1%,8mm×8mm K-cor湿热处理试样的芯部压缩强度比未湿热处理空白夹层结构试样要高17.5%,体现出K-cor夹层结构优异的抗湿热性能;Z-pin植入角度的减小能明显提高试样湿热处理前后的压缩强度,0°植入的K-cor试样湿热处理后芯部的压缩强度基本上与40°植入的K-cor试样未湿热处理基本相同,但植入角度对三点弯曲强度影响较小。利用落锤冲击开展K-cor夹层结构的低速冲击试验,并结合红外无损检测和剩余压缩强度(CAI)试验,研究K-cor结构的抗冲击性能。结果表明:K-cor夹层结构的芯材越厚,则其冲击损伤面积越大,但剩余强度保持率越高;Z-pin折弯长度在不超过植入间距的前提下增长,能显著的降低K-cor结构冲击后的损伤面积,提高剩余压缩强度;在相同芯材密度的情况下,提高Z-pin的折弯长度比增大植入密度更有利于减少K-cor试样冲击后的损伤面积,提高试样的剩余压缩强度和其强度保持率。另外冲头参数为10mm/1.28Kg的落锤比冲头参数为12.5mm/2Kg的落锤对K-cor结构造成的冲击损伤更为严重。综合考虑湿热环境以及低速冲击对K-cor结构性能的影响,设计湿热处理后K-cor结构的落锤冲击,并进行测量损伤面积、损伤深度以及CAI的试验,研究结果表明:Z-pin植入密度的增加有效降低了湿热环境对K-cor夹层结构的冲击损伤面积和损伤深度的负面影响,缓解了试样在侧压模式下失效机制的改变所引起的剩余强度大幅度下降,使K-cor结构抗冲击性能更稳定。

关键词：夹层结构 K-cor 湿热处理力学性能冲击损伤红外检测

自动铺丝最小间隙路径规划与复合材料锥壳结构制造

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航空学报 2019年第2期40卷 188-196页

作者：段沐枫秦田亮沈裕峰徐吉峰中国商飞北京民用飞机技术研究中心民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室北京102211

自动铺丝技术(AFP)是提高复合材料构件制造效率和降低其制造成本的关键技术和重要手段。铺放轨迹的设计是控制自动铺丝工艺质量的关键。对于复杂的结构形式,合理的铺丝路径对保证可制造性及铺贴质量至关重要。本文针对简化后的后机身锥... 详细信息

自动铺丝技术(AFP)是提高复合材料构件制造效率和降低其制造成本的关键技术和重要手段。铺放轨迹的设计是控制自动铺丝工艺质量的关键。对于复杂的结构形式,合理的铺丝路径对保证可制造性及铺贴质量至关重要。本文针对简化后的后机身锥壳特征结构,研究了基于固定角法、测地线法和变角度法的自动铺丝轨迹算法设计,解决了铺放复杂曲面满覆盖问题;总结对比获得了不同铺丝轨迹方法的特点和适用范围。以保证工艺性并满足结构设计铺层方向为原则,选用了带宽为6.35mm的自动铺丝预浸料完成工艺验证件制造,并通过有限元分析评估了自动铺丝轨迹算法的合理性。结果表明:该结构宜采用测地线法铺放0°方向铺层以减少褶皱;采用固定角法铺放90°方向铺层能够保证连续铺放;采用结合预浸窄带侧弯试验结果的变角度轨迹规划方法铺放此锥类构件±45°方向铺层能够保持最小间隙。铺丝间隙使锥壳结构单层等效模量下降约30%,整体强度下降约10%。因而在结构优化设计时需考虑自动铺丝工艺对安全裕度影响的因素。

关键词：复合材料自动铺丝轨迹规划间隙有限元分析

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增强经常性思想工作的针对性

政工学刊 1993年第2期 5-6页

作者：沈裕峰张永刚不详

经常性思想工作,是针对干部战士各种现实思想问题随时进行的教育疏导工作。面对我国改革开放不断深化、国际局势复杂多变的新形势,如何增强部队经常性思想工作的针对性,是一项十分紧迫的任务。任何工作皆依托于一定的环境、场所、舞台,... 详细信息

经常性思想工作,是针对干部战士各种现实思想问题随时进行的教育疏导工作。面对我国改革开放不断深化、国际局势复杂多变的新形势,如何增强部队经常性思想工作的针对性,是一项十分紧迫的任务。任何工作皆依托于一定的环境、场所、舞台,随着改革开放的扩大和深化,社会环境无论国际、国内、军队、单位、家庭和个人社交圈等方面都发生了巨大的变化,经常性思想工作也遇到了新的形势、新的情况、新的问题。

关键词：经常性思想工作从实际出发

固相烧结阶段保温参数对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响

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硬质合金 2014年第3期31卷 141-147页

作者：马遗萍郑勇周伟赵毅杰沈裕峰南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京210016

采用真空烧结工艺制备了Ti（C,N）基金属陶瓷,液相出现前,在1 220～1 260℃进行了保温。采用扫描电镜、能谱仪等研究了此阶段的保温温度和保温时间对Ti（C,N）基金属陶瓷最终烧结体的显微组织和力学性能的影响。结果表明：在1 220～1 26... 详细信息

采用真空烧结工艺制备了Ti（C,N）基金属陶瓷,液相出现前,在1 220～1 260℃进行了保温。采用扫描电镜、能谱仪等研究了此阶段的保温温度和保温时间对Ti（C,N）基金属陶瓷最终烧结体的显微组织和力学性能的影响。结果表明：在1 220～1 260℃温度区间,随着保温温度的升高,金属陶瓷最终烧结体的组织逐渐变得均匀,环形相包覆变得完整且环形相厚度增加,材料致密度和强度提高;随着保温时间的延长,硬质相晶粒逐渐细化,粘结相中固溶合金元素含量增加,强度硬度均提高;当保温温度过高或保温时间过长时,环形相过度变厚,反而降低了材料的综合性能。经过1 240℃保温120min,并在1 400℃真空烧结60 min,金属陶瓷最终烧结体显微组织分布均匀,环形相厚度适中,致密度和力学性能较优异。

关键词： Ti(C,N)基金属陶瓷固相烧结阶段保温温度保温时间显微组织致密度力学性能

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泡沫填充折角波纹覆层抗爆性能仿真分析

泡沫填充折角波纹覆层抗爆性能仿真分析

作者：温裕峰广州大学

学位级别：硕士

近年来,爆炸事故时有发生,严重威胁建筑结构及其内部人员安全。牺牲覆层结构通常被安装在重要建筑结构的外侧,以减轻爆炸荷载对建筑结构的损伤。大部分牺牲覆层的结构形式为夹芯层结构,相比于等质量的实心结构,夹芯层结构拥有更高的吸... 详细信息

近年来,爆炸事故时有发生,严重威胁建筑结构及其内部人员安全。牺牲覆层结构通常被安装在重要建筑结构的外侧,以减轻爆炸荷载对建筑结构的损伤。大部分牺牲覆层的结构形式为夹芯层结构,相比于等质量的实心结构,夹芯层结构拥有更高的吸能缓冲能力和抗弯强度。随着人们对夹芯层结构的深入研究,更多新颖的夹芯层构型被陆续提出。本文在此研究背景下,提出了泡沫填充折角波纹夹芯板结构,随后通过仿真模拟方法,将其作为牺牲覆层,以评估其在爆炸荷载作用下的吸能缓冲防护性能和实际工程应用潜力。首先,制备聚氨酯泡沫填充折角波纹结构单元,通过准静态压缩试验,采用能量吸收、比吸能和压溃力等吸能评估指标,分析填充泡沫前后与填充泡沫密度对折角波纹单元的吸能缓冲性能的影响。在填充PU100泡沫情况下,在能量吸收提升了88.5%,压溃力初始峰值与平均压溃力的比值下降21.5%,吸能缓冲性能更佳,验证了泡沫填充增强方式的可行性。随后依据准静态压缩试验条件建立了LS-DYNA仿真模型,对比分析这两种研究方法获得的结果差异,验证了仿真模型的准确度和有效性,为后续爆炸仿真模拟提供参考。其次,对泡沫填充折角波纹夹芯板的加工方法进行了探讨,并建立了具备相同质量的泡沫铝、折角波纹、单元填充和全填充泡沫折角波纹这四种覆层结构的仿真模型。采用传递力时程曲线、能量吸收、位移以及变形模式等评价指标,对比分析了这四种覆层结构在不同强度爆炸荷载下的动态响应,并讨论了填充泡沫密度的影响。研究证实每一种覆层结构都有发挥其最佳防护性能的爆炸当量区间,通过适当的填充泡沫或增加泡沫密度,能够调整折角波纹覆层结构的防护性能,降低传递力最大值和减小覆层变形,使其适合抵御各种强度的爆炸冲击。

关键词：折角波纹结构泡沫填充牺牲覆层爆炸防护动态响应

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自动铺丝成型工艺参数优化

玻璃纤维 2015年第6期 20-26页

作者：黄新杰肖军赵聪沈裕峰郭立杰袁定新诸静左龙彦南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016 上海航天工艺装备工程中心上海200245 上海复合材料科技有限公司上海201112

为提高自动铺丝成型技术的质量,分析了影响铺放质量的工艺参数主要有铺放温度、铺放压力以及铺放速率。综合考虑预浸丝与模具表面及其层间贴合情况,提出更为完善的铺放质量评价方法。利用该评价方法分别研究了以上工艺参数对于铺放质量... 详细信息

为提高自动铺丝成型技术的质量,分析了影响铺放质量的工艺参数主要有铺放温度、铺放压力以及铺放速率。综合考虑预浸丝与模具表面及其层间贴合情况,提出更为完善的铺放质量评价方法。利用该评价方法分别研究了以上工艺参数对于铺放质量的影响,发现随着铺放温度、压力的增加铺放质量先提升后降低;随着铺放速率的增加铺放质量呈下降趋势。最后利用响应曲面法得出,在本试验条件下的最优铺放工艺参数:铺放温度T为29.38℃、铺放压力F为11.65 N/mm、铺放速率v为84.34 mm/s。

关键词：自动铺丝参数优化铺放质量响应曲面法

不平衡电网下三相PWM整流器模型预测控制及纹波抑制方法

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电力系统及其自动化学报 2024年

作者：胡裕峰叶鹤松孔亮许榕国网江西省电力有限公司九江供电分公司

针对三相电网不平衡故障下的电压型PWM整流器的直流电压二次纹波和网侧电流谐波，本文研究了一种纹波抑制方法。基于传统的双闭环控制结构，提出电网不对称故障下参考电流计算方法，利用模型预测控制取代电流环PI控制，结合PWM调制环节... 详细信息

针对三相电网不平衡故障下的电压型PWM整流器的直流电压二次纹波和网侧电流谐波，本文研究了一种纹波抑制方法。基于传统的双闭环控制结构，提出电网不对称故障下参考电流计算方法，利用模型预测控制取代电流环PI控制，结合PWM调制环节固定开关频率，根据电流预测模型和电流误差最小原则，不仅减小了网侧电流谐波和直流母线侧电压纹波，而且降低了平均开关次数进而减少了器件损耗。最后建立交流侧110 V，直流侧300 V，输出功率0.7 kW的实验平台并实验验证，该系统具有良好的稳态性能。仿真结果和实验结果验证了提出控制方法的有效性以及理论分析的正确性。

关键词：三相不平衡三相PWM整流器模型预测控制