李兴德
,
周春苹
,
张丽
,
裘进浩
玻璃钢/复合材料
宽频带雷达罩设计经常从气动外型通过电性能设计得到蜂窝夹层厚度为变厚度的雷达罩的内型.加工后雷达罩成型阳模往往与产品的内型相比产生偏差,从而导致电厚度的不准确.从有偏差的阳模外型出发,通过雷达罩内型面点处的法线、位置角度及相关点附近的厚度函数,形成将内型面点处的法线转换成外型面对应点处的法线的转换矩阵,通过反演循环逐步逼近外表面的数据点.随着循环的进行,转换矩阵的数值及相应点的坐标数值将逐步稳定,当相邻两次矩阵及坐标值变化满足精度时,则循环终止.利用循环终止时的外型面点的坐标、法线及变厚度蜂窝的厚度公式,便可得到夹层结构雷达罩的内外层蜂窝外型面.这样,在模具有偏差时,也能得到符合电厚度要求的雷达罩结构.
关键词:
变厚度
,
蜂窝材料
,
反演算法
,
循环
李兴德
,
周春苹
,
裘进浩
玻璃钢/复合材料
在文献[1]中,雷达罩变厚度蜂窝展开加工后被铺贴到模具上.本文针对蜂窝中的应力应变,运用几何学及力学的综合方法进行力学推导,得到蜂窝的应力应变数据,并确定雷达罩蜂窝展开加工的力学约束条件,从而对不同的雷达罩蜂窝材料加工的合理尺寸给出合理的判据.这种方法避免了传统的有限元方法中的复杂的有限元建模过程,也避免了有限元计算中的误差.在针对FEMAP程序二次开发后,本文的计算结果在FEMAP(参考文献[2])有限元软件中得到形象的显示,使二次开发的程序与有限元模型之间相互联通.
关键词:
变厚度
,
蜂窝材料
,
夹层结构雷达罩
,
展开蜂窝加工
,
力学约束条件
李兴德
,
周春苹
,
王敏
,
裘进浩
玻璃钢/复合材料
高性能宽频带雷达罩的三维变厚度蜂窝通常由三维模具及五轴机床进行加工,这种方法周期长,费用大,且不灵活.本文采用的方法是,先将雷达罩三维空间曲面离散成窄带面,再把窄带面离散成一系列的三角形面,然后利用蜂窝材料在面内易于变形的特性,用数学展开方法结合平面等面积变形方法,把三维空间带状曲面族展开成平面形状,使每个空间曲面上的点都有对应的平面上的点,原来三维加工时需要的(X/Y／Z／T)四个自由度,经过本文的变换,成了(X*／Y*／T).这样降低了对加工设备及加工工装的要求,也增加了维修条件下变厚度蜂窝芯加工的灵活性,节约了加工的时间和费用.
关键词:
变厚度
,
蜂窝材料
,
夹层结构雷达罩
,
展开蜂窝加工
王博
,
王斌
,
程耿东
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.03.020
采用"等效介质模型",分析了复合材料夹层蜂窝平板的整体换热系数.在此基础上,针对轻质蜂窝(相对密度小于0.3),选取蜂窝面内等效剪切刚度表征夹层结构的承载能力,综合考虑散热能力和结构承载能力,比较了Kagome蜂窝与传统的正三角形、正方形和正六边形蜂窝的性能.结果显示Kagome蜂窝不但散热性能很好,而且通过对蜂窝相对密度和尺寸的优化,在结构质量相同的情况下,Kagome蜂窝的综合性能比传统蜂窝具有明显优势.
关键词:
Kagome
,
蜂窝材料
,
多功能优化
,
散热
,
等效介质模型
刘书田
,
刘鹏
,
张永存
,
王博
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.01.025
二维多孔材料存在一个易于流动的方向并具有较大的面密度,因此在具有良好的比刚度和比强度的同时也具有良好的散热性能,研究强迫对流下的散热性能对其多功能化设计具有重要意义.本文中利用数值方法求解考虑二维多孔材料内部流体流动规律、热传导和对流换热影响的流固耦合热传输问题,分析了多孔率和微结构尺寸对散热性能的影响并进行了最优参数设计;通过分析比较5种具有典型微结构形式的二维多孔材料的散热性能,给出了微结构形式对散热性能的影响.提出了以需要满足的散热性能为约束条件,以满足需求的设计参数的可调范围(设计参数的允许变化范围)为设计目标的最优散热结构设计理念.以此理念得到的设计结果,更有利于根据其他性能的要求对材料进行多功能化设计.分析表明,具有正六边形微结构的二维多孔材料的散热性能最优,并有利于实现轻质多功能化设计.
关键词:
散热
,
材料设计
,
二维多孔材料
,
蜂窝材料
甄建伟
,
安振涛
,
陈玉成
,
李少波
复合材料学报
采用蜂窝切割和注塑成型两道工序制备了蜂窝增强泡沫塑料试样,并对试样进行了准静态压缩试验.通过试验机压头的压力-位移数据,计算不同参数蜂窝增强泡沫塑料试样的应力-应变曲线.实验结果表明,在相同条件下,所有蜂窝增强泡沫塑料试样的应力均大于蜂窝与泡沫塑料的应力之和.通过分析得出,随着蜂窝孔格边长的减小和试样厚度的增大,复合效应更加明显.在此基础上,建立了蜂窝增强泡沫塑料的仿真模型,并对模型施加压力脉冲载荷,验证了复合材料在动态冲击下,同样具有良好的复合效应.研究表明,这种蜂窝增强泡沫塑料既可以作为低应变率场合的缓冲材料使用,又可以应用于高应变率冲击下的抗爆场合.
关键词:
蜂窝材料
,
泡沫塑料
,
力学性能
,
增强
王博
,
陈友伟
,
石云峰
复合材料学报
针对正六边形、Kagome和正三角形蜂窝,通过在孔壁表面附着弱材料层,提出了一种多层级蜂窝材料,并采用解析计算和数值计算的方法,围绕孔壁缺失这种最恶劣的缺陷类型,对蜂窝的体模量和剪切模量进行分析.结果表明,附着软层的多层级蜂窝材料比传统蜂窝抗缺陷性能提高,表现出较低的缺陷敏感性.在附着层的杨氏模量和原蜂窝材料比模量相同时,尽管附着层的杨氏模量比蜂窝母材低一个量级,但在附着层厚度是原蜂窝壁厚两倍时,正六边形和Kagome蜂窝的面内模量对缺陷的敏感性都明显降低.
关键词:
蜂窝材料
,
多层级结构
,
面内模量
,
孔壁缺失
,
缺陷敏感性
王博
,
石云峰
,
陈友伟
,
莫怡华
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20141103.003
为提升蜂窝材料的抗缺陷能力,在正六边形、Kagome和正三角形蜂窝材料的孔壁表面附着软材料层,制备了多层级蜂窝材料.然后针对孔壁弯曲缺陷类型,使用解析方法研究了蜂窝材料面内模量的缺陷敏感性和力学性能,并用数值模拟对理论值进行了验证.结果表明:通过选择合适的附着软材料层与几何参数,可使得多层级蜂窝材料比传统蜂窝材料对缺陷有更高的抵抗能力,表现出较低的缺陷敏感性.另外,在保持相对密度不变的前提下,多层级蜂窝材料的力学性能与传统蜂窝材料的相比也有较大提高.研究结论为设计制造具有抗缺陷能力的新型蜂窝材料提供了理论基础.
关键词:
蜂窝材料
,
多层级结构
,
面内模量
,
孔壁弯曲
,
缺陷敏感性
