卞栋梁
,
李曙林
,
常飞
,
石晓朋
机械工程材料
通过落锤冲击试验分别在复合材料加筋壁板的蒙皮中央、长桁平筋边缘和长桁轴线处冲击出深约1 mm的凹坑,然后对其进行轴压试验,研究了损伤位置对加筋壁板轴压承载能力的影响,并与未损伤试样进行了对比.结果表明:损伤位置对复合材料加筋壁板轴压承载能力有很大影响,损伤位于蒙皮中央、长桁平筋边缘、长桁轴线处加筋壁板的屈曲载荷分别为未损伤加筋壁板的83.1％,90.7％,96.1％,破坏载荷分别为未损伤加筋壁板的90.2％,84.8％,79.7％;蒙皮对加筋壁板的整体稳定性起主要作用,筋条对加筋壁板的最终承载能力起主要作用.
关键词:
损伤位置
,
复合材料
,
加筋壁板
,
承载能力
石晓朋
,
李曙林
,
常飞
,
杨哲
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.6.012
针对Nomex蜂窝复合材料冲击损伤问题,研究蜂窝材料在冲击作用下的损伤行为.对试件进行预制冲击损伤试验和冲击形貌分析.测试剩余压缩强度,根据试件应变值变化情况得出试件的屈曲载荷和破坏载荷,并与未进行冲击试件对比分析.结果表明:冲击损伤后,Nomex蜂窝复合材料试件压缩屈曲载荷保持率为80.0％左右,破坏载荷的保持率为67.7％左右,破坏最大应变的保持率为62.9％.
关键词:
蜂窝复合材料
,
冲击损伤
,
剩余压缩强度
,
屈曲载荷
石晓朋
,
李曙林
,
常飞
,
卞栋梁
,
尹俊杰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.04.010
基于ABAQUS有限元软件,采用Hashin损伤准则建立了一种有效的复合材料加筋壁板低速冲击模型.分析了接触力、加筋壁板吸收能量和损伤散逸能对冲击响应的影响.结果表明:随着冲击能量的增大,接触力峰值前移,且冲击后板吸收能量与损伤散逸能的差值变大.落锤冲击实验表明,低速冲击能量下损伤程度与冲击能量正相关.对比了损伤区域的仿真结果和实验结果,发现二者拟合较好.
关键词:
复合材料加筋壁板
,
冲击响应
,
有限元分析
,
损伤面积
,
冲击能量
常飞
,
尹俊杰
,
李曙林
,
张勇
,
谢紫龙
机械工程材料
针对先进飞机上大量采用的复合材料加筋壁板结构,采用MTS多通道液压伺服系统对含冲击损伤的加筋壁板进行了剪切试验,研究了在相同位置的目视可测损伤下,损伤面积对复合材料加筋壁板剪切承载能力的影响.结果表明:当复合材料加筋壁板蒙皮中央受到冲击损伤时,其承载能力大幅下降；损伤面积每增大15％,加筋壁板的剪切承载能力降低11％.
关键词:
损伤面积
,
复合材料
,
加筋壁板
,
剪切
,
承载能力
向法武
,
李曙林
,
石晓鹏
,
杨哲
,
张铁军
机械工程材料
对复合材料损伤构件进行胶接修理，在MTS试验机上进行拉伸试验，记录不同修理方式下，修理构件能够承受的最大载荷；用Abaqus有限元软件对修理后构件进行强度仿真，计算损伤修理构件的最大承载能力，并与试验数据进行对比。结果表明：有限元分析结果与试验结果吻合较好，误差小于109／6，证明有限元模型的建立及计算方法符合工程实际要求；最佳的修补参数为复合材料修理补片纤维方向与母板纤维方向成0°／90°，补片大小为损伤面积的2-3倍，补片厚度为损伤深度的0．6-0．75倍。
关键词:
复合材料
,
胶接修理
,
有限元
,
补片尺寸
尹俊杰
,
常飞
,
李曙林
,
杨哲
,
石晓朋
机械工程材料
针对先进飞机上大量采用的复合材料加筋壁板结构对冲击损伤特别敏感的问题,通过对含冲击损伤复合材料加筋壁板进行剪切试验的方法,研究了不同损伤位置(目视可测损伤)对大尺寸复合材料加筋壁板剪切承载能力的影响.结果表明:损伤在两筋条之间时,离筋条中心越远,承载能力越低；蒙皮中央在较低能量冲击损伤后,破坏载荷约为完好加筋壁板的48％,损伤在筋条中心时,破坏载荷约为完好加筋壁板的84％.
关键词:
损伤位置
,
复合材料
,
加筋壁板
,
剪切承载能力
张铁军
,
李曙林
,
常飞
,
石晓朋
,
卞栋梁
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150410.006
为研究常用于飞机垂尾的复合材料加筋壁板的冲击疲劳特性,设计了该型加筋壁板多点冲击试验、高周疲劳试验及剩余压缩强度试验.讨论了不同冲击能量对筋条边缘冲击损伤的影响,及施加低应力水平的疲劳载荷后各冲击损伤区域的扩展情况,对比分析了疲劳对冲击后剩余压缩强度的影响.结果表明:40 J能量冲击后的损伤面积和凹坑深度较大,C扫描损伤形貌很不规则.100万次低应力疲劳后主损伤区附近衍生出新损伤,导致压缩破坏时产生向上、下夹具扩展的裂痕.该型加筋壁板疲劳后破坏载荷保持率为95.6％,有较好的抗冲击疲劳能力,为加筋壁板耐久性及后屈曲设计提供了思路.
关键词:
复合材料
,
加筋壁板
,
冲击损伤
,
高周疲劳特性
,
剩余压缩强度
尹俊杰
,
李曙林
,
姚学玲
,
常飞
,
张先航
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160407.001
为了对含紧固件复合材料层压板的雷击烧蚀损伤特征进行分析，根据雷击过程中的能量平衡关系，建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤数学分析模型。基于该分析模型，在 ABAQUS中建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤分析三维有限元模型，并对不同电势边界条件下的雷击烧蚀损伤进行了分析。分析结果表明：由于金属紧固件的存在，雷电流可以通过紧固件沿层压板结构厚度方向传导，然后在各铺层内进行电流分配，各方向铺层传导雷电流的能力与该层电势梯度方向和电势梯度方向的电导率有关；在不同的电势边界条件下，各层的电势分布有所差异，从而导致了各铺层传导雷电流能力的不同，最终引起不同的雷击烧蚀损伤分布。通过本文的研究，能够对含紧固件复合材料层压板结构的雷击烧蚀损伤特征有定性的认识。
关键词:
复合材料层压板
,
紧固件
,
雷电流
,
烧蚀损伤特征
,
热
,
电耦合分析
