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一种多部位损伤全寿命分析的工程方法

航空学报 2021年第5期42卷 284-294页

作者：奚蔚李强沈培良何瑞杨刚刘世杰中国商飞上海飞机设计研究院机体集成部上海201210 中国商飞上海飞机制造有限公司复合材料中心上海201324

提出了一种多部位损伤全寿命分析的工程方法,该方法包含3部分内容。对多裂纹萌生问题,通过研究多细节结构中裂纹萌生机理,将裂纹萌生寿命的取值事件转化为3个独立事件的积事件,前者的发生概率等于3个独立事件发生概率的乘积,3个独立事... 详细信息

提出了一种多部位损伤全寿命分析的工程方法,该方法包含3部分内容。对多裂纹萌生问题,通过研究多细节结构中裂纹萌生机理,将裂纹萌生寿命的取值事件转化为3个独立事件的积事件,前者的发生概率等于3个独立事件发生概率的乘积,3个独立事件的发生概率可由单细节结构裂纹萌生寿命的概率分布求得。从而可由单细节结构裂纹萌生寿命概率分布得到多细节结构中依次出现的各条裂纹的萌生寿命的概率分布。对多裂纹扩展问题,先通过有限元方法计算出多裂纹指定长度组合下的应力强度因子,然后引入响应面法,定量地建立了裂纹长度与应力强度因子之间的函数关系,由响应面模型得到多裂纹任意长度组合下的应力强度因子,最后采用循环接循环法进行裂纹扩展分析。对多裂纹结构失效分析,采用亚临界条件判断结构是否失效,认为结构上萌生的首条裂纹与第2条裂纹的位置相邻,裂纹发生首次连通时,结构失效。进行了单细节带孔板与多细节带孔板的裂纹萌生扩展试验,并对多细节带孔板的裂纹萌生扩展寿命和首次裂纹连通寿命进行了预测。预测结果和试验结果吻合良好,表明该方法是有效的。

关键词：多部位损伤裂纹萌生寿命积事件概率分布裂纹扩展寿命裂纹连通

一种含目视几乎不可见损伤(BVID)复合材料层压板面内失效准则的双轴加载验证

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复合材料学报 2022年第2期39卷 845-853页

作者：邱雪琼陈琳李永行中国商飞上海飞机制造有限公司复合材料中心上海200123 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

在复合材料飞机结构设计中,由于应力的铺层相关性,工程上通常采用应变进行结构强度预测。另外,复合材料飞机需考虑损伤容限设计,必须对含损伤,尤其是目视几乎不可见损伤(Barely visible impact damages,BVID)结构的适航符合性进行评估... 详细信息

在复合材料飞机结构设计中,由于应力的铺层相关性,工程上通常采用应变进行结构强度预测。另外,复合材料飞机需考虑损伤容限设计,必须对含损伤,尤其是目视几乎不可见损伤(Barely visible impact damages,BVID)结构的适航符合性进行评估。因此,民用飞机结构设计上更需要基于应变的并考虑含损伤的复合材料失效准则来预测结构强度。本文介绍了一种复合应变失效判据,为验证该失效判据的保守性,设计了面内双轴加载试验,对含BVID损伤的准各向同性铺层T800级碳纤增强环氧树脂基复合材料层压板进行了各种工况的面内失效测试。通过设计双轴加载载荷比,实现了不同的拉伸、压缩、剪切复合加载工况。理论分析与试验结果对比显示,理论方法的失效载荷约为试验失效载荷的80%。此方法的保守性和准确度既满足了结构安全性需求又不会引入不必要的结构质量,适合于实际工程应用。

关键词：复合材料层压板面内失效双轴加载目视几乎不可见损伤(BVID) 有限元分析(FEA)

孔隙率对环氧/T800级碳纤维复合材料力学性能影响

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工程塑料应用 2022年第10期50卷 101-106页

作者：刘钧天陈萍于晶晶闫超邱春亮上海飞机制造有限公司上海201324 中国商飞复合材料中心上海201324

采用自动铺丝工艺通过改变固化压力制备环氧树脂/T800级碳纤维层压板,采用超声C扫描判断复合材料层压板孔隙率并在符合试验要求的位置机加出试验件。研究孔隙率不同时孔隙特征的差别及孔隙率对复合材料层压板各项力学性能的影响。结果表... 详细信息

采用自动铺丝工艺通过改变固化压力制备环氧树脂/T800级碳纤维层压板,采用超声C扫描判断复合材料层压板孔隙率并在符合试验要求的位置机加出试验件。研究孔隙率不同时孔隙特征的差别及孔隙率对复合材料层压板各项力学性能的影响。结果表明,孔隙率增大时,孔隙尺寸变大且由“点”变成“片”状分布,且孔隙率更大的层压板层间孔隙的比例变得更高。当孔隙率达到2%时,层压板的开孔拉伸强度、无缺口拉伸强度、开孔压缩强度、无缺口压缩强度、短梁剪切强度及冲击后压缩强度相较于孔隙率0%时分别下降8.1%,5.9%,20.4%,35.6%,17.9%,16.9%,孔隙率对层压板各项力学性能的影响程度和变化趋势不一,对无缺口压缩强度影响最大而对无缺口拉伸强度影响最小。当孔隙率达到2%时,无缺口拉伸模量和无缺口压缩模量相较于孔隙率0%时分别下降2.6%和2.9%,孔隙率对两种模量的影响不明显。相同的冲击能量下,当孔隙率较大时,层压板损伤面积更大。2%孔隙率试验件的损伤面积约是0.5%孔隙率试验件损伤面积的4倍。

关键词：复合材料自动铺丝孔隙率力学性能

仿真在民机复合材料结构研制中的应用与发展需求

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纤维复合材料 2023年第3期40卷 118-126页

作者：陈琳林德志李海林白鸿博孙煦泽杨建王春寿汤家力中国商飞上海飞机制造有限公司复合材料中心上海200123

复合材料在飞机结构的广泛应用对主制造商设计能力提出了更高的要求,而仿真是提升结构效率、缩短研制周期、降低研制成本的重要手段。本文总结了仿真在民机复合材料结构型号研制中的应用,包括结构静强度仿真、动强度仿真、工艺仿真等方... 详细信息

复合材料在飞机结构的广泛应用对主制造商设计能力提出了更高的要求,而仿真是提升结构效率、缩短研制周期、降低研制成本的重要手段。本文总结了仿真在民机复合材料结构型号研制中的应用,包括结构静强度仿真、动强度仿真、工艺仿真等方面,同时基于型号需求提出了仿真后续重点发展方向,包括失效仿真技术、结构防护仿真技术、仿真分析平台建设等。

关键词：仿真民机复合材料结构

复合材料机身Z形隔框RTM成型方案设计与验证

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复合材料科学与工程 2023年第7期 91-97页

作者：刘钧天陈吉平邱春亮苏佳智上海飞机制造有限公司上海201324 中国商飞复合材料中心上海201324

针对一种典型结构的复合材料机身Z形隔框零件,进行RTM(resin transfer moulding)成型工艺方案的设计与验证。对零件的注射方案进行设计,并结合PAM-RTM进行仿真,仿真结果显示树脂填充率可达到100%;研究注射压力与填充时间之间的关系,得... 详细信息

针对一种典型结构的复合材料机身Z形隔框零件,进行RTM(resin transfer moulding)成型工艺方案的设计与验证。对零件的注射方案进行设计,并结合PAM-RTM进行仿真,仿真结果显示树脂填充率可达到100%;研究注射压力与填充时间之间的关系,得知随着注射压力增加,填充时间先较快速减小后逐步变缓。进行了RTM成型模具的设计及制造,上下模可配合不同的底架完成不同工序的操作,并设计手动液压式升降机构解决了RTM工艺零件脱模困难的问题。对RTM工艺流程进行设计并完成制造验证,结果显示零件无显著内外部缺陷,厚度偏差在±4%范围内,纤维体积含量基本达到55%以上,零件型面基本满足要求,验证了Z形隔框RTM成型工艺方案的有效性。

关键词：复合材料树脂传递模塑成型(RTM) Z形隔框方案设计流动仿真

等离子体处理对航空复合材料胶接性能的影响研究

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纤维复合材料 2022年第3期39卷 48-53页

作者：陈俊林董柳杉余永波赵冲晏冬秀中国商飞上海飞机制造有限公司复合材料中心上海201324

本文探讨了等离子体处理对航空用高温固化环氧复合材料的表面状态及胶接性能的影响。利用光学照相、静态接触角及红外测温等方式初步考察了表面处理过程中复合材料表面状态的变化情况,揭示了复合材料表面的强烈相互作用行为以及随之产... 详细信息

本文探讨了等离子体处理对航空用高温固化环氧复合材料的表面状态及胶接性能的影响。利用光学照相、静态接触角及红外测温等方式初步考察了表面处理过程中复合材料表面状态的变化情况,揭示了复合材料表面的强烈相互作用行为以及随之产生的物理化学特征;进一步对经不同等离子参数处理的复合材料胶接试验件进行I型层间断裂韧性测试。结果表明,G_(IC)性能可优化到834J/m^(2),相比于空白试样提升约22%,揭示了等离子体对提升复合材料胶接面结合力的正向作用。

关键词：等离子复合材料胶接断裂韧性

基于代理模型的大尺寸复合材料结构静强度可靠性及灵敏度分析

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复合材料学报 2024年

作者：张佳锦王栋上海飞机制造有限公司复合材料中心中国商飞北京民用飞机技术研究中心

基于代理模型的结构可靠性分析方法目前已有多种代理模型和多种失效概率计算方法，参数灵敏度分析也存在多种灵敏度指标，为探讨大尺寸复合材料结构可靠性分析方法，并研究不同代理模型和计算方法对民机复合材料结构静强度预测结果的差... 详细信息

基于代理模型的结构可靠性分析方法目前已有多种代理模型和多种失效概率计算方法，参数灵敏度分析也存在多种灵敏度指标，为探讨大尺寸复合材料结构可靠性分析方法，并研究不同代理模型和计算方法对民机复合材料结构静强度预测结果的差异性，以某型飞机碳纤维复合材料升降舵结构为研究对象，考虑单层板力学性能、厚度、密度和不同部位铺层角度等17种输入变量的不确定性，利用Matlab和Optistruct仿真软件，构建Kriging、PC-Kriging和支持向量回归机（SVR）三种代理模型，结合MCS和Subset两种方法求解结构失效概率，根据代理模型验证误差选取最准确的代理模型计算Morris基本效应筛选指标和Sobol指标，从而获得关键设计参数排序，为民机复合材料结构可靠性设计提供参考。

关键词：复合材料结构代理模型 Kriging 可靠性分析灵敏度分析

从项目团队成员的行为表现分析项目管理团队建设的阶段特征

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同方期刊数据库

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中文科技期刊数据库（文摘版）社会科学

中文科技期刊数据库（文摘版）社会科学 2024年第2期 0137-0140页

作者：袁仁翔姚道壮中国商飞复合材料中心上海201324 中国商飞上海飞机制造有限公司上海201324

本文分析了项目管理团队建设的四个阶段特征,并探讨了如何建立高效的项目管理团队。通过对比制造企业项目管理团队建设过程中成员考勤制度上的行为表现情况变化的各阶段与前四个阶段的特点,发现其具有一致性。总结出项目管理团队建设的... 详细信息

本文分析了项目管理团队建设的四个阶段特征,并探讨了如何建立高效的项目管理团队。通过对比制造企业项目管理团队建设过程中成员考勤制度上的行为表现情况变化的各阶段与前四个阶段的特点,发现其具有一致性。总结出项目管理团队建设的内容具有项目管理团队建设的阶段特征,并指导项目团队建设。同时,为了确保项目的成功进行,必须充分了解每个阶段中团队成员的行为特点和对项目管理的影响,并采取相应的措施进行有效的管理和引导。

关键词：项目管理团队团队建设阶段特征

维普期刊数据库评论

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飞机复合材料表面闪电防护金属网的修理实践

航空维修与工程 2023年第7期 62-64页

作者：单毫刘力搏陈宁中国商飞复合材料中心中国商飞上海飞机制造有限公司中国商飞上海飞机设计研究院

国产某大型客机复合材料结构表面大量使用共固化金属铜网作为闪电防护层,针对该机型各类复合材料结构表面的闪电防护金属网的修补需求,开展了大量的修理实践。本文介绍了复合材料闪电防护金属网的预浸料修理技术,对修理过程中的问题和... 详细信息

国产某大型客机复合材料结构表面大量使用共固化金属铜网作为闪电防护层,针对该机型各类复合材料结构表面的闪电防护金属网的修补需求,开展了大量的修理实践。本文介绍了复合材料闪电防护金属网的预浸料修理技术,对修理过程中的问题和经验进行了总结,可供飞机复合材料制造和维修行业参考。

关键词：复合材料闪电防护金属网修理