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泡沫夹层T型接头失效分析与局部几何参数设计

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南京航空航天大学学报 2010年第3期42卷 374-378页

作者：王杰余音汪海上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海交通大学航空航天学院上海200240

对泡沫夹层T型接头进行失效分析,并对其局部几何尺寸进行参数化设计。建立了泡沫夹层T型接头的3D有限元模型,分析了结构在拉伸,弯曲和剪切荷下的关键部位,失效载荷和失效形式;分析结果与实验值吻合较好。然后,针对以上关键部位,建立T型... 详细信息

对泡沫夹层T型接头进行失效分析,并对其局部几何尺寸进行参数化设计。建立了泡沫夹层T型接头的3D有限元模型,分析了结构在拉伸,弯曲和剪切荷下的关键部位,失效载荷和失效形式;分析结果与实验值吻合较好。然后,针对以上关键部位,建立T型接头的参数化模型,分析接头转角的加强片长度、泡沫垫高度和泡沫垫底角对结构效率的影响。结果表明,局部几何参数设计能显著提高了T型接头的结构效率。

关键词：泡沫夹层 T型接头参数化设计有限元局部几何参数

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泡沫夹层结构复合材料热膨胀模压法工艺研究

南京航空航天大学学报 2007年第5期39卷 670-675页

作者：张钟李勇肖军王华南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

在传统泡沫夹层结构复合材料成型工艺基础上,探索了一种新型的夹层结构成型工艺。传统工艺需要热压罐、真空袋等外部设备来为成型提供压力,文中提出了利用泡沫本身热膨胀和刚性模具的限制作用,为泡沫夹层结构复合材料提供成型压力。通... 详细信息

在传统泡沫夹层结构复合材料成型工艺基础上,探索了一种新型的夹层结构成型工艺。传统工艺需要热压罐、真空袋等外部设备来为成型提供压力,文中提出了利用泡沫本身热膨胀和刚性模具的限制作用,为泡沫夹层结构复合材料提供成型压力。通过对泡沫芯材的模压发泡工艺的控制、监测,分析了夹层结构成型时内部产生压力的大小。同时,对其弯曲强度和剥离强度进行了表征。实验结果表明:控制芯材密度、发泡温度和发泡时间能有效地提高夹层结构的成型压力和力学性能。

关键词：复合材料热膨胀泡沫夹层力学性能

泡沫夹层复合材料与复合材料层合板低速冲击性能的比较

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机械工程材料 2014年第7期38卷 90-94,98页

作者：万玉敏张发竺铝涛东华大学纺织学院上海201620 中国石化上海石油化工股份有限公司上海200540

采用[0°]8,[0°,90°]2s方式铺成的碳纤维增强环氧树脂预浸料作为泡沫夹层复合材料的面板,PMI(聚甲基丙烯酰亚胺)泡沫作为芯材,制得泡沫夹层复合材料(12mm厚);采用相同预浸料和[0°]16,[0°,90°]4s的铺层方式制备了复合材料层合板(2mm... 详细信息

采用[0°]8,[0°,90°]2s方式铺成的碳纤维增强环氧树脂预浸料作为泡沫夹层复合材料的面板,PMI(聚甲基丙烯酰亚胺)泡沫作为芯材,制得泡沫夹层复合材料(12mm厚);采用相同预浸料和[0°]16,[0°,90°]4s的铺层方式制备了复合材料层合板(2mm厚),对比研究了两种复合材料的低速冲击性能。结果表明:无论是泡沫夹层复合材料还是复合材料层合板,正交铺层结构比单向铺层结构的冲击载荷峰值高,冲击损伤程度小,抗冲击能力好;在两种铺层方式下,泡沫夹层复合材料的抗冲击能力明显优于复合材料层合板的。

关键词：复合材料泡沫夹层层合板低速冲击

复合材料泡沫夹层板准静态压痕实验的有限元模拟

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材料工程 2014年第2期42卷 13-17页

作者：谢宗蕻刘海涵田江西北工业大学航天学院西安710072

采用准静态压痕(QSI)实验对复合材料泡沫夹层板进行研究,通过实验获得复合材料泡沫夹层板的损伤阻抗特性。使用ANSYS建立复合材料夹层板准静态压痕实验的有限元模型,使用刚度折减方法模拟持续加载过程中的芯体失效过程,建立了复合材料... 详细信息

采用准静态压痕(QSI)实验对复合材料泡沫夹层板进行研究,通过实验获得复合材料泡沫夹层板的损伤阻抗特性。使用ANSYS建立复合材料夹层板准静态压痕实验的有限元模型,使用刚度折减方法模拟持续加载过程中的芯体失效过程,建立了复合材料泡沫夹层板在准静态压痕力作用下损伤阻抗特性的预测方法。通过有限元结果与实验结果比较,验证了模型的准确性和合理性。

关键词：复合材料泡沫夹层损伤阻抗有限元

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泡沫夹层对自冲铆接头力学性能的影响

兵器材料科学与工程 2018年第1期41卷 65-70页

作者：丁文有何晓聪刘佳沐昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500

为探究泡沫夹层对自冲铆接头力学性能的影响,制备以AA5052铝合金为基板,泡沫镍、泡沫铜为夹层的自冲铆接头;通过拉伸-剪切试验研究接头的静失效载荷、失效位移及能量吸收能力,分析接头的失效形式及宏观失效机理;运用MATLAB对接头的静失... 详细信息

为探究泡沫夹层对自冲铆接头力学性能的影响,制备以AA5052铝合金为基板,泡沫镍、泡沫铜为夹层的自冲铆接头;通过拉伸-剪切试验研究接头的静失效载荷、失效位移及能量吸收能力,分析接头的失效形式及宏观失效机理;运用MATLAB对接头的静失效载荷和失效位移进行分析。结果表明:泡沫夹层对接头的成形质量影响显著,可增大接头的钉脚张开度,改善应力分布;1 mm泡沫镍夹层使接头静失效载荷增加8.9%;随着泡沫镍夹层厚度的增加,夹层结构自冲铆接头的抗拉强度呈降低趋势,但能量吸收值相对提升;泡沫铜夹层相对降低了接头的失效位移和能量吸收值,且其厚度对自冲铆接头的静失效载荷影响显著,泡沫铜夹层越厚,接头静失效载荷越低。泡沫夹层结构自冲铆接头的失效模式为铆钉脱离下板。

关键词：自冲铆 AA5052铝合金泡沫夹层失效形式静失效载荷能量吸收

泡沫夹层结构复合材料机翼模型弯曲破坏形态有限元模拟

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东华大学学报（自然科学版） 2013年第2期39卷 135-139,145页

作者：张发姜丽丽孙宝忠东华大学纺织学院上海201620

采用有限元法(FEM)分析泡沫夹层结构复合材料机翼准静态三点弯曲载荷力学行为与破坏形态.在有限元模型中,复合材料蒙皮为Hashin失效准则弹性壳单元模型,铺层结构为[0/90/0/±45]s,其芯层泡沫为弹塑性可压缩泡沫实体单元模型.利用有限元... 详细信息

采用有限元法(FEM)分析泡沫夹层结构复合材料机翼准静态三点弯曲载荷力学行为与破坏形态.在有限元模型中,复合材料蒙皮为Hashin失效准则弹性壳单元模型,铺层结构为[0/90/0/±45]s,其芯层泡沫为弹塑性可压缩泡沫实体单元模型.利用有限元模拟软件ABAQUS10.1模拟机翼在弯曲载荷下的破坏形态,分析得到其破坏机理.通过最大受力值以及模型应力云图与实际弯曲试样破坏情况进行比较.结果表明,机翼最大承受力模拟值比试验值偏大,但相对误差很小,为3.31%;模型应力集中区域与试样实际断裂区域相吻合,证明了本有限元模型可以有效地用于预测泡沫夹层结构复合材料机翼在三点弯曲载荷作用下的失效模式以及失效强度.

关键词：复合材料泡沫夹层机翼三点弯曲有限元法(FEM)

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泡沫夹层在抗爆复合结构中作用的实验研究

实验力学 2011年第3期26卷 329-336页

作者：范俊奇辛凯宋红民薛一江同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 总参工程兵科研三所河南洛阳471023

首先对夹芯泡沫材料的力学性能、动态响应和性能特性进行了简单探讨,然后通过钢筋混凝土、泡沫夹层、钢板混凝土复合结构的抗爆实验,对夹芯泡沫材料的主要特点及其在复合结构中的作用机理进行了研究。结果表明:泡沫夹层对爆炸冲击波具... 详细信息

首先对夹芯泡沫材料的力学性能、动态响应和性能特性进行了简单探讨,然后通过钢筋混凝土、泡沫夹层、钢板混凝土复合结构的抗爆实验,对夹芯泡沫材料的主要特点及其在复合结构中的作用机理进行了研究。结果表明:泡沫夹层对爆炸冲击波具有很好的衰减作用,且这种衰减作用随输入压力的增大而增大。这种特性可使爆炸产生的相对集中的局部压力转化为分布趋向均匀的整体作用压力,从而使内层结构处于有利的受力状态。本文的研究为夹芯泡沫材料在防护工程中的应用提供了技术参考。

关键词：泡沫夹层钢筋混凝土钢板混凝土抗爆复合结构实验研究

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缝合复合材料泡沫夹层结构稳定性研究

应用力学学报 2015年第2期32卷 299-303,357页

作者：杨慧刘兴宇徐东明上海飞机设计研究院201210上海

随着复合材料结构在航空航天领域的应用日渐广泛,非主承力结构壁板趋向于采用高比刚度的泡沫夹层结构。采用缝合工艺虽能提高泡沫夹层结构的面外性能和层间性能,但对泡沫夹层结构其它性能的影响并不明晰。通过压缩稳定性试验对泡沫夹层... 详细信息

随着复合材料结构在航空航天领域的应用日渐广泛,非主承力结构壁板趋向于采用高比刚度的泡沫夹层结构。采用缝合工艺虽能提高泡沫夹层结构的面外性能和层间性能,但对泡沫夹层结构其它性能的影响并不明晰。通过压缩稳定性试验对泡沫夹层结构的稳定性进行研究,夹层结构分别采用单向带面板和织物面板。研究对象包括未缝合泡沫夹层结构和不同缝合密度的缝合泡沫夹层结构。试验结果表明:缝合会降低泡沫夹层结构的稳定性,缝合密度增加时,泡沫夹层结构稳定性性能降低。

关键词：缝合复合材料泡沫夹层稳定性

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缝合复合材料泡沫夹层结构层间剪切性能研究

应用力学学报 2016年第1期33卷 105-109,184-185页

作者：杨慧刘兴宇张弛上海飞机设计研究院上海201210

复合材料泡沫夹层结构在飞机结构上的应用日益广泛,面板与芯子的全厚度缝合是提高泡沫夹层结构层间剪切性能的重要途径。本文通过层间剪切试验,研究不同缝合密度下单向带面板和织物面板复合材料泡沫夹层结构的层间剪切强度及其变化规律... 详细信息

复合材料泡沫夹层结构在飞机结构上的应用日益广泛,面板与芯子的全厚度缝合是提高泡沫夹层结构层间剪切性能的重要途径。本文通过层间剪切试验,研究不同缝合密度下单向带面板和织物面板复合材料泡沫夹层结构的层间剪切强度及其变化规律。研究结果表明:面板为单向带的缝合泡沫夹层结构最大剪切载荷和层间剪切强度均优于未缝合泡沫夹层结构的,且层间剪切性能随着缝合密度的增加而增加;面板为织物的缝合泡沫夹层结构缝合密度超过4000针/m2左右后,最大剪切载荷和层间剪切强度均优于未缝合泡沫夹层结构,且层间剪切性能随着缝合密度的增加而增加。

关键词：缝合复合材料泡沫夹层层间剪切