张铖
,
张博明
,
叶金蕊
,
岳广全
材料科学与工程学报
在DFC概念模型的基础上,将面向成本的设计引入复合材料结构设计当中,建立复合材料结构的面向成本设计的理论框架;在对成本估算模型分类的基础上,针对复合材料面向成本设计过程中各个阶段的特点,选择其相应的成本估算方法.
关键词:
复合材料
,
结构设计
,
DFC面向成本设计
,
成本估算
叶金蕊
,
张博明
复合材料学报
成本估算是目前复合材料领域开发研究的关键问题之一,而工艺工时估算又是制造成本估算的核心.本文中建立复合材料制造工艺工时估算模型,以热压釜成型复合材料波纹梁为研究对象进行理论分析和实验研究,给出此估算模型中估算变量和方程参数的确定方法并应用最小二乘法将所得数据进行拟合,其结果与实验结果基本一致.介绍了估算模型中参数随制件曲度变化的修正方法,为实现不同结构设计的工时估算提供指导.
关键词:
复合材料
,
波纹梁
,
成本
,
工时
,
制造工艺
叶金蕊
,
张博明
复合材料学报
介绍了复合材料整体化结构的制造成本估算方法.将成本作为主要的优化设计参数,针对蒙皮加筋壁板结构采用共固化成型技术,考虑结构约束及与成型工艺相关的制造约束,提出了在压力和剪切力作用下复合材料蒙皮加筋壁板结构基于成本-质量平衡的优化设计方法.以蒙皮T形加筋为例,分别选取最小质量和最小成本为优化目标参量验证工时估算模型的有效性.讨论了7种常见形状加筋整体化壁板结构的制造成本和质量,估算值与实验值吻合较好.研究结果表明,蒙皮T形筋制造工时最短而质量仅高于最小质量J形结构的0.5%,是基于成本-质量平衡优化的最佳选择结构.研究结果为复合材料整体化蒙皮加筋结构设计提供指导.
关键词:
复合材料加筋壁板
,
制造成本
,
优化设计
,
约束
侯进森
,
叶金蕊
,
王长春
,
米莹娟
,
张博明
复合材料学报
采用调制式差示扫描量热技术（MDSC）实现了碳纤维/环氧预浸料固化过程中的热导率（垂直纤维方向和平行纤维方向）测定。在实验基础上建立了预浸料固化过程中的热导率二元二次函数模型,确定了热导率随温度及固化度变化的函数关系。结果表明：T800/环氧预浸料沿纤维方向的热导率为1.15～1.40W/（m.K）,垂直纤维方向热导率为0.85～1.25W/（m.K）。在相同温度下,预浸料的热导率值随固化度的增大而减小;在相同固化度条件下,预浸料的热导率值随温度的升高而增大。验证结果表明,拟合所得热导率二元二次函数关系用于预浸料固化过程的数值模拟时,将提高参数的准确性。
关键词:
数值模拟
,
热导率
,
预浸料
,
MDSC
,
二元二次函数模型
江天
,
徐吉峰
,
刘卫平
,
叶金蕊
,
贾丽杰
,
张博明
复合材料学报
通过测试分析了T800/环氧预浸料固化过程中性能参数的变化规律；针对热压罐工艺条件下复合材料整体化结构分阶段成型的特点,提出了一种基于应力传递的分阶段固化变形的有限元模拟方法;对于不同成型工艺的工型加筋壁板结构,将分阶段模拟得出的变形结果与测试结果进行了对比,并分析了成型工艺与变形量之间的关系.结果表明,本文中提出的模拟方法能够准确预报整体化结构的固化变形,变形与成型工艺密切相关,针对特定的结构与铺层,采用合理的工艺过程能够有效减小构件的固化变形.
关键词:
复合材料
,
整体化
,
分阶段
,
固化变形
,
有限元分析
于雅琳
,
叶金蕊
,
刘奎
,
张博明
复合材料学报
基于DIGIMAT/FE建立含孔隙复合材料细观模型,模型涵盖纤维、树脂和孔隙三相,有效反映了复合材料真实的微结构和细观材料属性,结合通用的ABAQUS/EXPLICIT对细观模型施加超声波激励.通过提取超声波在材料内传播云图,建立了单向连续纤维增强复合材料超声衰减和孔隙率的关系.以T800/环氧树脂复合材料体系为例,研究孔隙尺寸对超声衰减系数模拟结果的影响,并将数值模拟结果与解析模型得到的经验关系进行对比,验证了模型的有效性.该方法能够有效地指导实验过程,为降低复合材料孔隙率、提高其性能提供理论依据.
关键词:
树脂基复合材料
,
孔隙率
,
数值分析
,
超声衰减系数
,
细观尺度
孙银宝
,
刘凯
,
叶金蕊
,
张博明
,
贾丽杰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20161024.005
本文借鉴金属零件热校形工艺的经验,利用复合材料在高温下的应力松弛现象,通过热校形工艺修正复合材料零件的形状.制造了碳纤维平纹织物/环氧复合材料L形梁、C形梁,通过自制的热校形模具,以实验方法研究热校形时间、热校形载荷对零件形状的影响,分析复合材料热校形工艺的可行性.研究表明,复合材料热校形工艺中零件变形的主要原因是零件在高温下发生应力松弛,其他因素可以忽略;热校形载荷、热校形时间都对热校形工艺的效果有重要影响.针对特定的复合材料结构,采用合理的热校形工艺过程能够有效地控制构件形状,方便零件的装配.
关键词:
复合材料
,
热校形
,
残余应力
,
应力松弛
,
变形分析
