复合材料层合结构的铺层优化

本文采用最速下降法，对复合材料层合圆柱壳体受外压作用的铺层进行了优化。优化结果表明：在受外压作用下，层合圆柱壳体的铺层有最优化方案，且完全能在实际中实现。对于其他形状的结构和承受其他载荷的情况，只需改变指标函数即可用此方法获得优化铺层。     

大型风机复合材料叶片铺层优化设计

本文的主要研究内容是基于遗传算法对大型风机复合材料叶片进行铺层优化设计,对其进行优化设计必须建立在深入理解力学原理,熟悉掌握数值计算方法的基础上。因此,在深入研究单层复合材料以及叠层复合材料的弹性特征理论基础和改进的遗传算法优化理论之后,参考了一定的铺层规则,在铺层角度限制为工程中常用的四种角度的前提下,应用遗传算法对大型风机复合材料叶片进行了铺层优化设计。设计结果表明,由于遗传算法特有的处理离散型问题的优势,在叶片铺层的优化设计中应用遗传算法是可行和可信的。     

复合材料声呐导流罩铺层的遗传算法优化设计

以复合材料力学经典层合板理论为基础,利用MATLAB编程联合ANSYS有限元分析,建立了复合材料声呐导流罩铺层结构优化平台。首先对单向载荷下的层合板铺层结构进行优化,并和实验结果相比较,验证了该优化平台的有效性。结果表明,优化后的层合板强度有了较大提高。在此基础之上,根据水下实际载荷工况,对声呐导流罩的铺层进行了优化设计,并利用ANSYS有限元分析对优化后的铺层进行应力应变分析。结果表明,声呐导流罩强度性能显著提高,实现了声呐导流罩铺层的优化设计。     

基体韧性和铺层方式对角层混杂纤维复合材料拉伸性能的影响

本文研究了基体韧性和铺层方式对± 4 5°铺层的玻璃纤维、碳纤维及其混杂纤维复合材料拉伸断裂性能和损伤行为的影响。实验结果表明 ,采用混杂纤维有利于提高复合材料的拉伸强度和断裂应变 ,呈正的混杂效应 ;基体韧性的增加可以改善纤维复合材料的抗损伤能力     

不同铺层复合材料螺栓连接的研究

实验研究了在E/D=4(边距/孔径),W/D=5(宽度/孔径)的3种铺层[90/+45/-45/0]s,[90/0/+45/-45]s,[+45/-45/90/0]s的玻璃纤维/环氧复合材料试样在不同的扭矩和垫片尺寸(外径(Dw)/内径(D))下的静态破坏强度。实验结果表明,试样破坏强度随夹持力增大而增大,但增加趋势不断减弱,在5Nm扭矩下三种铺层的强度分别比其销钉连接增大175%,196%,141%;在销钉连接下,[90/+45/-45/0]s铺层强度比[90/0/+45/-45]s铺层高12.7%,[+45/-45/90/0]s铺层强度比[90/+45/-45/0]s铺层高10.8%;在手动拧紧下[90/+45/-45/0]s铺层强度比[90/0/+45/-45]s铺层高3.5%,而[+45/-45/90/0]s铺层强度比[90/+45/-45/0]s铺层高0.37%;垫圈的外内径比在2～3范围内,试样强度伴随外内径比的增大而增大,在3～4时,强度变化很小。     

复合材料风扇叶片榫头铺层设计及加工制造

碳纤维复合材料风扇叶片榫头段是铺层数量最多、递减铺层最集中的部位,榫头的铺层质量影响叶片的低周疲劳强度。为完成叶片榫头段的铺层设计,基于铺层设计准则,建立了一种适用于航空发动机复合材料风扇叶片榫头段铺层设计的方法。根据铺层高度大小将铺层分为结构层和插入层,在结构层铺层设计中考虑了高度递减层的角度与铺放位置。在插入层铺层设计中,考虑了单组插入层铺层数量、单组插入层内部铺层顺序及铺层角度、单组插入层形成的坡度、相邻插入层之间的错开距离等五个方面的因素,确定了单组插入层的结构及其在榫头的分布。根据设计方案对榫头进行加工制造,成型的榫头试样件厚度检测质量良好,证实了该铺层设计方法的可行性。     

基于蚁群算法的复合材料层合板的铺层顺序优化

本文将蚁群算法引入到复合材料层合板铺层顺序的优化设计中,对给定各角度铺层数的层合板进行优化设计。本文采用遗传算法(GA)中的整数编码方法,将层合板的铺层顺序优化问题转化为求解旅行商问题(TSP),接着为满足工程实际的需要,对基本蚁群算法作了适当修改,以提高优化效率及性能。算例结果表明,对于确定层合板最佳铺层顺序的这种离散变量优化问题,蚁群算法是一种行之有效的方法,且编程简单、可移植性好,对工程结构优化设计有一定的参考价值。     

基于改进双种群遗传算法的复合材料层合板铺层优化设计

针对复合材料层合板铺层优化设计过程中易出现的算法早熟及收敛慢的问题,结合多种群遗传算法和自适应遗传算法,提出一种引入自适应算子的改进双种群遗传算法。在算法过程中以对称复合材料层合板为例进行验证,通过Patran建立有限元初始模型,采用Matlab编写遗传算法主程序及数据传递程序,实现对Nastran的输入输出文件的读写,并在以Tsai-Wu准则为基础确立的适应度函数下,对复合材料层合板的铺层顺序进行优化。对比传统遗传算法,结果表明该改进算法能够明显提高优化效率,并能够有效收敛于全局最优解,对解决复合材料结构优化设计问题有一定的指导意义。     

复合材料铺层曲面铺设仿真技术

本文提出了一种平面二维复合材料纤维垫铺设到三维自由曲面的铺设模拟算法.针对复合材料铺层在铺设过程中随剪切角变化而出现的非线性剪切力的特性,在这里我们采用了一种非线性对角弹簧模型,该模型能精确描述材料在铺设过程中的剪切力学性能.该方法可以预测出纤维垫在自由曲面上铺设时可能会产生缺陷的区域并可快速得到复合材料铺层的展开外形.本文所提出的方法解决了有限元方法中计算时间过长的问题,为快速确定复合材料铺层外形提供了一种有效可行的方法.     

铺层对T型复合材料壁板屈曲载荷的影响分析

本文以T型壁板类结构单元为研究对象,主要阐述了铺层及筋条几何形式对复合材料壁板屈曲载荷的影响。对T型壁板屈曲载荷有限元计算方法的适用性作了试验验证,计算分析了铺层比相同时铺层顺序、铺层比及筋条几何形式对临界屈曲载荷的影响。算例表明,铺层比和铺层顺序都会影响屈曲载荷。铺层比影响屈曲载荷,为主要因素,当0度铺层比较小时,45度铺层比显著增加屈曲载荷,当0度铺层比较大时,45度铺层比的改变对屈曲载荷的影响不大。铺层顺序影响屈曲载荷,为次要因素。筋条几何形式影响铺层方式,也制约着铺层比对屈曲载荷的影响。     

确定雷达罩设计许用值的方法研究

按照CCAR25.613条款"材料与结构许用值"的要求,民用飞机雷达罩需进行许用值设计。本文通过研究确定了进行雷达罩玻璃纤维复合材料设计许用值试验的试验项目、试验采用的标准、试验环境、试验件数量以及试验数据的处理方法等,并将采用ASTM标准测试得到的许用值试验数据与用GB标准得到的测试数据进行了比较。结果表明,按照ASTM标准进行玻璃纤维复合材料结构设计许用值试验得到的数据分散性小,许用值的测试数据高,避免了采用国内标准导致的性能数据低的情况。该设计许用值已成功应用于新型涡扇支线飞机雷达罩的设计和静力试验。     

复合材料层压板雷电冲击特性试验方法探讨

本文结合雷达罩防雷击问题的研究，通过对现有玻璃布层压板工频击穿电压试验方法标准的分析，探索性地提出了复合材料层压板雷电冲击特性的试验方法。     

喷雾干燥设备设计的数学模拟法

系统论述了喷雾干燥器内粒子的运动状态与风场流动特性及其数学模型的建立过程,在传递理论的基础上根据马歇尔方程计算了干燥过程中粒子与干燥介质之间的传质传热,通过求解粒子在干燥室内的运动方程而进行喷雾干燥设备设计的粒子运动轨迹法及设计计算程序的计算机实现过程,并用实验数据及理论解对程序的可靠性进行了论证。     

高性能机载雷达罩用Nomex蜂窝的研制

用改性酚醛树脂浸渍Nomex蜂窝纸制各高性能机载雷达罩用Nomex蜂窝。研究了用改性酚醛树脂制造Nomex蜂窝的工艺、蜂窝的力学性能、介电性能以及耐老化性能等。研制的Nomex蜂窝完全达到了设计要求，应用于多型高性能机载雷达罩，效果良好。     

玻璃钢天线罩结构设计及试验分析

介绍了深水下用玻璃钢天线罩结构设计时所采用的设计理论,进行了应力计算、稳定性计算和有限元数值计算,详细叙述了静水外压试验的目的、方案和步骤,对试验结果进行总结分析,最后通过对试验数据与理论计算结果的对比分析,得出设计结论。     

双曲率、高性能天线罩的研制

主要介绍了蜂窝夹层结构的双曲高性能雷达天线罩选用的材料体系、成型工艺和制造技术,着重论述了模具结构的选择、蒙皮的装配和下料问题.研制的天线罩较好地通过了力学、电学性能测试和无损检测.     

聚苯硫醚在天线罩上的应用研究

采用注射成型的方法制备出某弹载聚苯硫醚(PPS)天线罩。介绍了弹载天线罩对材料性能的要求、PPS的特性,以及PPS天线罩的注射成型过程、后处理过程,并比较了PPS天线罩与聚四氟乙烯(PTFE)天线罩的性能。结果表明,PPS天线罩的可制造性、尺寸稳定性等综合性能优于PTFE天线罩。     

SCRIMP工艺在玻璃钢天线罩上的应用前景

介绍了SCRIMP工艺的工作原理，尝试将该工艺应用于玻璃钢天线罩的成型，并与玻璃钢天线罩的手糊工艺进行了对比，分析了其应用的技术优势，主要内容包括原材料、设备和工艺流程。重点分析了SCMMP工艺成型玻璃钢天线罩的工艺特点和关键技术，并预测了应用前景。     

大型地面雷达天线罩的研制

介绍大型地面雷达天线阵列防护罩所用的材料及其制造工艺。首次采用低压共固化工艺成功地制造了大尺寸的Ａ型夹层结构雷达罩。结果表明，所选用的材料和工艺可行，雷达罩的整体性能和尺寸精度均满足性能指标要求。     

天线罩用耐高温复合材料的研究

本文研究了玻璃纤维(MW100)/聚酰亚胺树脂(BMP350)复合材料的物理性能、介电性能、耐热性能.结果表明该复合材料具有较好的介电性能与耐热性能,能够满足耐高温复合材料天线罩使用要求.