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编织材料在首饰设计中的艺术表达

艺术品鉴 2019年第3Z期 256-257页

作者：杨阳上海市机械工业学校

时代的发展和进步给现代首饰带来了重要的影响,无论是在艺术、工艺还是材料上,都有着很大的变化。本文以编织材料在首饰设计中的尝试为主题,浅谈如何才能编织材料独特的美,以及如何在首饰设计中有效的使用。

关键词：编织材料首饰艺术表达

二维编织复合材料圆柱曲板屈曲性能试验与有限元分析

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复合材料学报 2015年第3期32卷 805-814页

作者：张劲松余音汪海上海交通大学航空航天学院上海200240

采用试验和数值模拟方法研究了二维编织复合材料曲板的屈曲性能。为研究曲率半径、长度以及弧长等参数对二维编织复合材料曲板屈曲性能的影响,设计了4组不同曲率半径、长度以及弧长的曲板进行屈曲试验。通过对比4组不同几何尺寸曲板的... 详细信息

采用试验和数值模拟方法研究了二维编织复合材料曲板的屈曲性能。为研究曲率半径、长度以及弧长等参数对二维编织复合材料曲板屈曲性能的影响,设计了4组不同曲率半径、长度以及弧长的曲板进行屈曲试验。通过对比4组不同几何尺寸曲板的屈曲载荷与屈曲模态,发现曲率半径减小25%,相应的屈曲载荷增大26.85%,影响最大;弧长增大26.32%,单位面积的屈曲载荷基本不变,屈曲载荷增大23.783%;长度减小42.25%,屈曲载荷提高24.41%。长度对屈曲模态的影响最大,弧长影响次之,曲率半径影响最小。设计相应材料的ASTM标准试验获取材料刚度系数,基于曲板弧形边在飞机结构和试验过程中存在安装和摩擦等影响而存在一定约束,进行曲板四边沿弧线方向存在约束和不存在约束两种简支条件下的屈曲有限元分析。通过试验与有限元的对比,在两种边界条件下模拟载荷能很好地确定试验屈曲载荷的范围。

关键词：编织材料屈曲试验有限元分析模态

温度对编织材料防护结构超高速撞击特性的影响

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温度对编织材料防护结构超高速撞击特性的影响

作者：蒲东东哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航天器所处的空间温度环境非常恶劣，在太阳直射面，航天器表面温度高达200℃，而随着航天器运行至地球阴影面，温度又极剧降低至-180℃。即使是在太阳直射面，航天器的表面温度也并不均匀，不同部位的温度也相差甚大。空间碎片防护结... 详细信息

航天器所处的空间温度环境非常恶劣，在太阳直射面，航天器表面温度高达200℃，而随着航天器运行至地球阴影面，温度又极剧降低至-180℃。即使是在太阳直射面，航天器的表面温度也并不均匀，不同部位的温度也相差甚大。空间碎片防护结构通常处于航天器最外层，与空间环境直接接触，所以防护结构材料表面温度变化尤为激烈，在如此恶劣的温度环境中，材料和结构的性能势必会受到很大影响。本文主要研究温度对编织材料防护结构高速撞击特性的影响规律。文中所涉及到的编织材料主要是铝合金丝网、玄武岩纤维布和Kevlar纤维布，这三种编织材料是空间碎片防护结构中常用的三种填充材料。研究中采用高速撞击实验和数值仿真实验相结合的研究手段，重点研究分析了不同温度下三种编织材料防护结构的损伤特性、温度对编织材料防护结构高速撞击特性影响规律以及温度对编织材料防护结构高速撞击碎片云特性的影响规律。研究成果能够为实际空间环境中的空间碎片防护结构设计提供一定的指导作用。首先研究了铝网、玄武岩纤维布和Kevlar纤维布等三种不同编织材料的单防护屏防护结构在不同撞击速度情况下的损伤特性，以及在该撞击速度段温度对这三种编织材料单防护屏防护结构防护性能的影响规律。实验温度为293K、393K，每一组温度对比实验分别在弹道段、破碎段的三个相同或相近的速度下进行。其次研究了铝网、玄武岩纤维布和Kevlar纤维布等三种不同编织材料的填充式防护结构在不同撞击速度情况下的损伤特性，以及在该撞击速度段温度对这三种编织材料填充式防护结构防护性能的影响规律。实验温度为293K、393K，每一组温度对比实验分别在弹道段、破碎段的两个相同或相近的速度下进行。最后利用数值仿真软件Autodyn，仿真模拟高速撞击过程，研究了温度对铝网、玄武岩纤维布和Kevlar纤维布三种编织材料填充式防护结构高速撞击碎片云特性的影响规律。实验温度为100K、300K和500K，每一组温度对比实验分别在三组相同的速度下进行。

关键词：空间碎片超高速撞击编织材料温度影响数值仿真

空间环境对航天器编织材料结构防护性能的影响

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空间环境对航天器编织材料结构防护性能的影响

作者：刘家赫哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着航天活动的日益频繁，空间碎片对航天器在轨运行安全的威胁趋于更加严重。航天器的实际运行环境较为复杂，主要包括空间碎片环境、高真空环境、高低温交变环境、电子辐照环境等，其中，高低温交变环境是影响航天器表面材料性能的主... 详细信息

随着航天活动的日益频繁，空间碎片对航天器在轨运行安全的威胁趋于更加严重。航天器的实际运行环境较为复杂，主要包括空间碎片环境、高真空环境、高低温交变环境、电子辐照环境等，其中，高低温交变环境是影响航天器表面材料性能的主要因素。航天器防护结构通常位于最外层，防护材料温度变化更为剧烈，温度变化范围为-180℃到200℃。因此，有必要开展空间高真空环境下，高低温交变作用对航天器防护结构高速撞击特性影响的研究。本文主要利用二级轻气炮，对铝合金丝网、Kevlar纤维布和玄武岩纤维布，三种常用的航天器编织材料的单防护屏结构和填充式防护结构，进行高速撞击实验，研究其在经历多次高低温交变环境作用后的高速撞击损伤与防护特性的变化规律。重点研究在不同撞击速度区间内，高低温交变次数对编织材料防护层高速撞击损伤特性与结构防护性能的影响。本文取得的结果可为航天器防护结构的设计工作提供基础性参考。首先，研究了铝网单防护屏结构和填充式防护结构在不同撞击速度和高低温交变处理次数情况下的高速撞击损伤特性。结果表明：随着高低温交变处理循环次数的增加，在低速段，弹丸破碎程度变化不明显，在高速段，弹丸破碎程度逐渐减轻;在本文实验速度范围内，铝合金丝网损伤程度加重，单防护屏结构和填充式防护结构高速撞击防护性能均逐渐下降。其次，研究了玄武岩纤维布单防护屏结构和填充式防护结构在不同撞击速度和不同高低温交变处理次数情况下的高速撞击损伤特性。结果表明：在弹丸处于低速段区间，随着高低温交变循环处理次数的增加，弹丸破碎程度无明显变化，但舱壁撞击损伤逐渐减弱，即防护结构抵抗撞击的能力逐渐提高;在弹丸处于高速区间，随着高低温交变循环处理次数的增加，玄武岩纤维布对高速弹丸的破碎作用逐渐减弱，防护结构抵抗撞击的能力逐渐降低。最后，针对单防护屏结构和填充式防护结构，以Kelver纤维布为防护材料，研究了在不同撞击速度和不同高低温交变循环处理次数情况下防护结构的高速撞击损伤特性和防护特性。结果表明：随着高低温交变循环处理次数的增加，Kevlar纤维布拉伸强度和拉伸应变率明显提高，剪切作用逐渐下降，表现为Kelver纤维布单防护屏结构的高速撞击防护性能逐渐升高，填充式防护结构的高速撞击防护性能逐渐降低。

关键词：空间碎片高速撞击编织材料高低温交变

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三维四向编织复合材料宏观弹性性质预测

三维四向编织复合材料宏观弹性性质预测

随机孔隙缺陷对3D编织复合材料力学性能的影响研究

北京力学会第二十八届学术年会

作者：林聪叶伟重庆大学航空航天学院重庆大学非均质材料力学重庆市重点实验室

在单独考虑基体组分对三维四向编织复合材料影响的情况下,基于四步1×1编织工艺,建立了三维四向编织复合材料的代表性单胞单元,并对其宏观弹性常数进行了预测。根据三维四向编织复合材料中的编织角、纤维体积分数等重要参数,通过几何关... 详细信息

在单独考虑基体组分对三维四向编织复合材料影响的情况下,基于四步1×1编织工艺,建立了三维四向编织复合材料的代表性单胞单元,并对其宏观弹性常数进行了预测。根据三维四向编织复合材料中的编织角、纤维体积分数等重要参数,通过几何关系确定了纱束在空间中的取向角。采用单向增强复合材料的刚度理论模型计算单胞中纱束的局部刚度矩阵,并将其变换到全局坐标系下。运用刚度体积平均法,提出了三维四向编织复合材料的弹性常数预测模型。通过与现有的实验结果对比,预测结果与实验结果吻合较好。

关键词：编织材料刚度矩阵弹性常数编织过程编织角

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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固体力学学报 2013年第4期34卷 396-400页

作者：徐焜钱小妹电子科技大学航空航天学院成都611731

3D编织复合材料经RTM工艺成型将难以避免产生孔隙缺陷,孔隙缺陷主要包括纤维束内干斑和富树脂区孔隙.经分析RTM工艺孔隙缺陷的产生机理,提出了随机孔隙缺陷分布模型,建立了基于细观胞元的含孔隙缺陷有限元分析模型,并应用概率统计方法,... 详细信息

3D编织复合材料经RTM工艺成型将难以避免产生孔隙缺陷,孔隙缺陷主要包括纤维束内干斑和富树脂区孔隙.经分析RTM工艺孔隙缺陷的产生机理,提出了随机孔隙缺陷分布模型,建立了基于细观胞元的含孔隙缺陷有限元分析模型,并应用概率统计方法,分析了缺陷的随机分布和孔隙率对材料等效弹性性能的影响,可为3D编织复合材料力学性能的设计提供依据.

关键词：编织材料弹性性能孔隙率随机缺陷概率统计

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编织型层合结构复合材料力学性能研究

编织型层合结构复合材料力学性能研究

作者：张旭东兰州理工大学

学位级别：硕士

复合材料技术是一项具有战略意义的国防关键技术，在一定程度上，先进复合材料的研究水平和应用程度是一个国家科技发展水平的代表，特别是在飞机制造业，各种先进的飞机无不与先进的材料技术紧密。随着复合材料在飞机上应用比例的加大... 详细信息

复合材料技术是一项具有战略意义的国防关键技术，在一定程度上，先进复合材料的研究水平和应用程度是一个国家科技发展水平的代表，特别是在飞机制造业，各种先进的飞机无不与先进的材料技术紧密。随着复合材料在飞机上应用比例的加大，在复合材料制造领域，先进的数字化设计制造技术和计算机辅助工程(CAE)技术等得到了广泛应用。本研究利用本课题组特色技术，以国家/行业标准为基准，以大型商用有限元软件ABAQUS软件作为建模计算平台，采用Python语言脚本参数化设计语言，对某飞机蒙皮CKFR-PMCs编织型层合结构复合材料的性能进行了研究。完成了铺层结构代表性体积单元(RVE)和相关力学性能试验的试样数值模型的建立，模拟了包括拉伸/压缩试验、剪切试验、弯曲性能试验、层间剪切强度试验、纵横剪切试验在内的复合材料基本力学试验。应用Python语言编写脚本程序，实现了编织型层合结构复合材料有限元模型中纤维体积分数含量的控制以及各向异性材料局部坐标与整体坐标下输出变量的转换。对层合结构复合材料各结构层的碳纤维/芳纶纤维材料、基体材料的性能进行了反推预测，对40%纤维含量复合材料性能的进行了验证性计算。本文对编织型层合结构复合材料的力学性能预测给出了较为完整的思路与方法。对于不同性能的纤维、基体材料，不同纤维体积分数含量，不同纤维铺设铺层角度，不同加载方向的纤维增强复合材料和编织复合材料的力学性能预测具有一定的通用性。对后面开展编织型层合结构复合材料的分层多尺度研究和跨尺度研究提供了数值上的准备与方法上的参考。

关键词：编织材料复合材料 ABAQUS Python语言力学性能仿真模拟

编织型复合材料力学性能预测及飞机风挡抗鸟撞性能分析

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编织型复合材料力学性能预测及飞机风挡抗鸟撞性能分析

作者：寇兴才兰州理工大学

学位级别：硕士

复合材料技术是一项具有跨时代意义的关键技术,在一定程度上,先进复合材料的研究水平和应用程度是一个国家科技发展水平的代表,特别是在飞机制造业,先进的复合材料在各种先进的飞机上应用广泛。随着航空事业的不断进步,飞机的飞行包线... 详细信息

复合材料技术是一项具有跨时代意义的关键技术,在一定程度上,先进复合材料的研究水平和应用程度是一个国家科技发展水平的代表,特别是在飞机制造业,先进的复合材料在各种先进的飞机上应用广泛。随着航空事业的不断进步,飞机的飞行包线及飞机数量日益增多,因而飞机风挡的抗鸟撞性能成为了飞机设计所关心的关键力学性能之一。在复合材料及飞机风挡设计制造领域,先进的数字化设计制造技术和计算机辅助工程（CAE）技术等得到了广泛应用。本研究利用本课题组特色技术,参照国家／行业标准,利用大型商用有限元软件ABAQUS做为建模分析平台,使用Python语言编写程序脚本,对某型飞机蒙皮CKFR-PMCs编织型层合结构复合材料的力学性能进行了预测,并对某型民用飞机风挡的抗鸟撞性能进行了分析。使用ABAQUS有限元软件建立了测试相关力学性能试验的数值模型和鸟体模型,使用Python语言编写脚本程序,实现了编织型层合结构复合材料有限元模型中增强纤维体积分数的控制以及程序批处理功能,仿真了包括拉伸／压缩试验、弯曲性能试验、层间剪切强度试验、纵横剪切试验在内的复合材料基本力学试验以及飞机主、侧风挡受到鸟体撞击后的破坏情况,预测了编织型层合结构复合材料的力学性能参数,为飞机蒙皮的实际应用提供了理论指导。仿真了飞机风挡受到鸟体撞击后的形变状况,预测了飞机风挡不被鸟体完全破坏的临界飞行角度。本文对编织型层合结构复合材料的力学性能预测给出了较为完整的思路与方法,同时对飞机风挡抗鸟撞性能分析过程给予了较为详细的介绍。对于尺寸各异、性能各异、含量各异、铺设角度各异以及工况各异的编织型层合结构复合材料的力学性能参数预测具有一定的通用性。对于飞机风挡受到鸟体撞击的数值分析方法具有一定的参考性,对于飞机安全飞行具有一定的指导意义。

关键词：复合材料编织材料 ABAQUS Python语言力学性能数值模拟飞机风挡鸟撞

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二维编织复合材料几何结构的平面群分析

北京科技大学学报 2007年第2期29卷 226-231,246页

作者：马文锁冯伟河南科技大学机电工程学院洛阳471003 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072

由10个平面点群与5个平面点阵组合,推导出与二维编织复合材料几何结构有密切关系的17个平面群.叙述了二维编织复合材料纱线段的点符号简化方法及其组合、交叉原则,以及由点符号组成的无对称单元、基本对称单元构建的方法.阐述了从无对... 详细信息

由10个平面点群与5个平面点阵组合,推导出与二维编织复合材料几何结构有密切关系的17个平面群.叙述了二维编织复合材料纱线段的点符号简化方法及其组合、交叉原则,以及由点符号组成的无对称单元、基本对称单元构建的方法.阐述了从无对称单元到基本对称单元最终形成编织织物的过程.将二维编织织物分为4种编织系,每种编织系包括若干个平面群,每个平面群对应一类编织结构,每类结构包括一种或几种编织形式,交织方法类似.举例说明了多数平面群可能对应的编织几何结构.

关键词：编织材料编织几何结构群论分析点群平面群