姜年朝
,
谢勤伟
,
戴勇
,
张志清
,
王克选
,
宋军
,
李湘萍
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2009.06.001
计算了某无人机复合材料机翼的静强度,使用局部应力-应变疲劳分析理论,基于正弦载荷激励,按照累积损伤理论和雨流计数法则,应用ANSYS/FE-SAFE软件,分析了此无人机机翼的疲劳寿命,为复合材料机翼疲劳分析提供了新的分析途径.
关键词:
无人机
,
复合材料机翼
,
ANSYS/FE-SAFE
,
疲劳分析
罗楚养
,
益小苏
,
李伟东
,
周玉敬
,
朱亦钢
,
刘刚
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.4.011
根据给定的外形设计了四种不同结构形式的复合材料模型机翼,通过对所采用树脂基体的化学流变特性的研究,确定其最佳固化工艺条件.采用整体成型技术制备了四种全复合材料模型机翼,并进行了三点弯曲试验.结果表明,工字梁结构形式的模型机翼具有最高的载荷重量比,其次为C型梁机翼,而蒙皮-夹芯机翼的载荷重量比最小.其中,蒙皮-夹芯模型机翼在测试中表现为加载点上蒙皮压缩破坏；蒙皮-加筋机翼则表现为支点处的剪切破坏；梁式结构机翼均表现为支点与加载点中间的前缘剪切破坏.采用有限元分析模型机翼的强度与破坏过程,其结果与试验结果吻合良好.
关键词:
复合材料机翼
,
整体成型
,
三点弯曲
,
有限元分析
,
泡沫夹芯
尹海莲
,
余雄庆
复合材料学报
在机翼方案设计阶段需要快速对复合材料机翼的制造成本进行评估.基于制造工艺成本模型开发了复合材料机翼成本估算模型.应用CATIA二次开发技术编制了模型生成器,实现了参数化建模过程自动化,并为成本模型提供计算所需几何特征信息.实现了机翼设计方案CAD模型与成本分析模型无缝连接的自动化计算过程,给出了实现该过程的流程和主要步骤.以某型无人机复合材料机翼为例,验证了该方法的确能对不同结构布置形式和不同外形的复合材料机翼设计方案进行快速成本评估.估算结果表明,在外形相同的情况下,梁的个数增加1个,肋的个数减少4个的复合材料机翼,其总成本增加了约2.5%;在结构布置相同的情况下,展弦比和梢根比的变化对该复合材料机翼总成本的影响不大.
关键词:
成本估算
,
复合材料机翼
,
制造工艺成本模型
,
CAD
,
参数化模型
白江波
,
熊峻江
,
李雪芹
,
罗楚养
,
张子龙
复合材料学报
对给定外型与尺寸的整体成型复合材料机翼进行了设计、制备及力学性能实验研究.采用有限元分析软件,对空心复合材料机翼进行静力学分析,得到了承载效率与机翼几何尺寸的关系,并确定了最优结构尺寸与复合材料纤维铺层厚度.采用石蜡芯模辅助气囊法成型技术,制备了整体成型复合材料机翼,并进行了三点弯曲实验测定,分析了其破坏机制.三点弯曲实验研究发现,整体成型复合材料机翼的破坏模式为上蒙皮的局部屈曲失效,屈曲后仍有一定的承载能力.
关键词:
复合材料机翼
,
有限元
,
石蜡芯模
,
气囊法成型
,
三点弯曲
,
局部屈曲
周磊
,
万志强
,
杨超
复合材料学报
开展了大展弦比复合材料机翼气动弹性综合优化设计研究,以复合材料层合板铺层厚度为设计变量,以多种气动弹性约束与强度/应变约束为限制条件对结构进行优化设计,从铺层比例和铺层非均衡两方面分析了蒙皮铺层参数的影响.研究表明:在满足综合约束的条件下,随着0°铺层比例的增加,翼尖变形略微减小,颤振速度略有下降,副翼效率变化不大;蒙皮铺层非均衡程度主要影响机翼静气动弹性能,随着蒙皮非均衡引起的机翼刚轴绕翼根向前缘逐渐偏转,翼尖垂直变形变化不明显,但翼尖负扭转变形的绝对值加大,副翼效率下降.
关键词:
气动弹性
,
结构优化
,
铺层比例
,
铺层非均衡
,
复合材料机翼
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
李翰洋
,
董国华
,
袁国青
玻璃钢/复合材料
要使复合材料轻质高强的优势得到充分发挥,在给定设计条件下开展复合材料结构的优化设计研究是十分必要的.以SAMPE超轻复合材料竞赛机翼为研究对象,根据给定的外形及工况,基于Hyperworks软件的OptiStruct分析和优化模块,对机翼的结构形式、铺层位置、铺层方向、铺层厚度等进行了优化设计,结合实际制造时的工艺性等,确定出了一款复合材料模型机翼的优化设计方案.基于该优化设计方案开展了模型机翼的制备与试验研究工作,并根据试验结果进行了进一步的改进,最终得到了该赛事组织以来满足承载及变形要求的最轻的一个机翼.
关键词:
复合材料机翼
,
优化设计
,
三点弯曲
,
有限元分析
,
Hypermesh
