罗楚养
,
熊峻江
,
李伟东
,
周玉敬
,
张子龙
,
魏仲委
复合材料学报
采用多级优化方法,对给定外形和尺寸的复合材料模型机翼进行了设计方案优选.首先基于单因素的效能评估和灰关联度的综合效能评估对机翼进行了结构布局设计,然后采用有限元法对工字梁机翼进行结构细节优化与铺层设计,最后采用基于真空袋法的整体成型工艺制备了蒙皮-夹芯、蒙皮-加筋、C型梁和工字梁等4种典型结构的复合材料模型机翼,并利用三点弯曲试验对优选设计方案进行了验证.优化结果表明:工字梁机翼结构效能水平最高,其次是后C型梁机翼,结构效能最差的是蒙皮-腹板机翼,梁凸缘采用等厚度变宽度可获得近似等强度梁结构.试验结果验证了优化设计方案的有效性.
关键词:
复合材料机翼
,
优化设计
,
灰关联度
,
整体成型
,
有限元分析
罗楚养
,
吴催生
,
魏仲委
,
何辉
,
蔡培培
,
赵融
复合材料学报
设计了一种蒙皮骨架结构高温复合材料舵面,并采用模压工艺制备了舵面,最后完成了舵面自由状态和固支状态下的固有模态测试,同时进行了静强度试验.采用三维实体单元,建立了舵面固有模态有限元分析模型,该模型分析的舵面固有模态与试验结果吻合良好,验证了有限元模型的有效性;并基于该模型研究了舵面在弯曲载荷下的破坏模式.试验结果表明:舵面首先在根部树脂连接区发生树脂脱粘破坏,进而引起复合材料蒙皮与钛合金骨架的层间分层,从而导致整个舵面失效.有限元分析结果表明:传感器质量分布对舵面的频率影响很大,但对其振型影响不大.应力分析结果表明:根部树脂连接区的拉伸正应力导致此处树脂脱粘,有限元预测的破坏位置与试验结果一致.
关键词:
复合材料
,
舵面
,
聚酰亚胺
,
有限元分析
,
固有模态
,
破坏机制
