静力-随机振动复合工况下带钢丝网套补偿器的强度分析

针对带钢丝网套补偿器中钢丝网套细观结构复杂,服役过程中钢丝网套与导管相互作用复杂的问题,建立了静力-随机振动复合工况下带钢丝网套补偿器的强度分析模型,采用等效梁模型建立钢丝网套的有限元分析模型,针对带钢丝网套补偿器服役环境及力学性能特点,建立了接触-耦合混合分析方法,在静力工况中采用接触模拟钢丝网套与波纹管间非线性的相互作用,在随机振动工况中通过设置耦合方程,通过耦合波峰与钢丝网套的径向自由度以建立钢丝网套与波纹管间的作用关系.该模型的静、动力分析结果与带钢丝网套补偿器的静、动力试验结果之间的误差均在10％左右.开展了钢丝网套补偿器在静力-随机振动分析复合工况下的强度性能分析,讨论了不同方向随机振动激励对带钢丝网套补偿器导管力学性能的影响.结果 显示,X方向激励对结构影响最大;波纹管第一个波峰处应力最大,属于结构薄弱环节.     

基于锁相红外热成像理论的复合材料网格加筋结构的无损检测

基于锁相红外热成像理论, 对复合材料网格加筋结构的几类典型缺陷进行无损检测, 采用法国Cedip公司开发的锁相红外热成像系统对检测结果进行分析。讨论了加载频率、 输出电压偏移量对检测的影响。结果表明, 相位图比幅值图含有更多的缺陷信息。不同的加载频率会产生不同的检测结果, 选择恰当的加载频率是检测的关键; 增加输出电压偏移量有利于检测。该方法可用于对复合材料未知缺陷的检测。      

基于DIC方法的铝合金焊接接头拉伸性能研究

为准确表征铝合金焊接接头拉伸性能,针对2219铝合金搅拌摩擦焊焊接接头,采用数字图像相关(DIC)方法,测量焊接接头在拉伸载荷作用下的全场应变历程,得到铝合金焊接接头焊接区在拉伸时的连续屈服强度曲线。进而结合材料弹塑性本构模型,拟合焊接区内各点处材料本构关系,并分别构造了铝合金焊接接头焊缝区及热影响区力学性能连续变化的拟合函数,使之可以表达铝合金焊接接头焊接区内任意一点力学性能。最后利用所构造的力学性能函数模拟了铝合金焊接接头的拉伸过程,数值结果与试验相吻合,表明基于数字图像相关法的应变测量可以准确地表征其焊接区内的材料力学性能。     

粘弹性复合材料网格结构软模工艺数值仿真

复合材料网格结构软模成型共固化工艺具有低成本,高效率和高质量的特点.首先建立了网格结构软模成型共固化工艺过程有限元分析的数值仿真模型,然后通过典型算例,模拟了成型工艺中温度场,固化度场的相互影响及对粘弹性复合材料网格结构应力场的影响.论文工作对复合材料网格结构软模成型共固化工艺参数优化具有一定的参考价值.     

复合材料气瓶的多轴疲劳寿命预测研究

采用等效应变法计算气瓶疲劳寿命的ASME压力容器规范,不能考虑多轴非比例加载效应,具有明显的不足。针对复合材料气瓶,采用修正的Brown-Miller算法研究其多轴低周疲劳寿命,并分析了自紧压力、金属内衬厚度和单层缠绕层厚度对复合材料气瓶疲劳寿命的影响,给出了提高复合材料气瓶疲劳寿命的方法。     

复合材料网格结构软模成型工艺参数匹配分析EI

作为一种低成本的先进工艺,软模工艺因其膨胀压力的可控性受到了工程界的重视.在满足不同结构要求的前提下,工艺参数选择的合理性是降低复合材料网格结构残余应力,提高网格结构性能的关键.本文对软模工艺过程进行了数值仿真,并通过分析复合材料网格软模成型工艺中温度和压力的变化规律,旨在研究不同工艺参数对复合材料网格结构中肋骨固化压力的影响,为复合材料网格结构的低成本生产提供依据.     

超薄单层复合材料缠绕压力容器承载性能研究

针对压力容器承载性能,基于经典层合板刚度等效理论,提出了一种可以考虑复合材料缠绕层单层厚度的压力容器承载性能分析方法;与实际铺层有限元模型进行对比,验证了分析方法的有效性;对不同单层厚度的复合材料进行了单向拉伸试验,获得材料强度与单层厚度的关系;分析了超薄单层复合材料缠绕压力容器的应力分布、失效系数分布及失效压力。结果表明,超薄单层复合材料缠绕压力容器的应力和损伤分布更为均匀,失效内压较常规单层厚度复合材料可提高54.5%。该研究成果可为超薄单层复合材料缠绕压力容器的结构设计提供可靠的理论参考。     

先进格栅增强复合材料结构在软模共固化成型过程中工艺参数研究

先进格栅增强复合材料结构(AGS)软模共固化工艺成型过程是一个包括固化度、温度和应力场等相互耦合作用的复杂历程,工艺参数的选择将直接影响AGS产品的性能.该文以一简单正交AGS板为例,采用有限元分析方法对其软模共固化成型工艺过程进行数值仿真,讨论了工艺间隙、工艺环境和固化制度等对成型工艺过程中预浸料内部固化度,温度和应...     

低速冲击下含金属内衬的纤维缠绕容器损伤特征

本文基于低速冲击动力学理论和复合材料层合结构损伤破坏准则,采用以不协调模式的八节点块三维有限单元法,研究了在空载和满载下含金属内衬的纤维缠绕容器在冲击下的力学行为,并预测了其冲击损伤分布。在分析中应用修正的Hertzian接触法则来计算在冲击载荷下冲击体和缠绕结构之间的接触力;在时域中采用Newm ark方法求解。通过典型数例研究结果表明,在相同能量的冲击载荷作用下,满载(内压)下的纤维缠绕容器较空载容器更易发生基体开裂和分层破坏。     

基于灰色系统理论的疲劳裂纹扩展速率计算方法

灰色系统理论是解决不确定性问题的方法之一。在分析灰色系统理论的特点基础上,提出一种疲劳裂纹扩展速率的计算方法,该方法可以解决裂纹扩展速率测定试验中信息不完全对计算裂纹扩展速率造成的困难。典型数值算例证明,灰色系统计算方法计算裂纹扩展速率具有稳定性好和精度高的优势。