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高密肋壁板结构可采用真空辅助树脂渗透工艺(VARI)整体一次成型,但成型过程中存在加筋区预定型困难、树脂流动控制复杂等问题,导致制件尺寸精度和孔隙缺陷难以保证。为此,本文根据高密肋壁板多特征区域的特点,采用压实实验和注胶仿真模拟分析方法,优化预定型工艺参数、分区注胶方案。结果表明,选择定型剂浓度4%、温度120 ℃、压力0.1 MPa、保压时间60 min的压实参数,可有效保证纤维体积分数;采用线注射、线冒口与筋条点冒口结合的分级注胶方案,可实现壁板结构的有效浸润。优化设计的工艺方案与工装成功应用于某型号高密肋整体壁板VARI成型制造,验证了本文分析方法的有效性,研究结果对壁板类结构低成本整体成型技术在军民飞机上的应用与发展具有重要参考价值。 相似文献
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加筋壁板是飞机机身和机翼中常见的典型承力结构,其在轴压和机身弯矩载荷作用下极易发生屈曲失效,严重制约飞行器安全性能与服役周期。飞机结构静强度校核时多采用经验公式进行工程计算,其中加筋壁板结构承载能力的工程计算与机身框结构端部支持系数的选取密切相关。现有飞机型号研制中端部支持系数的选取通常较为保守,结构安全裕度大、质量冗余,阻碍了飞行器轻量化水平的进一步提升。为此,首先基于欧拉长柱失稳理论,建立了基于切缝法的典型飞机壁板结构端部支持系数仿真计算模型;同时深入分析了端部支持系数与加筋壁板结构和支撑框段的耦合作用关系;进一步地,分析了框、长桁等结构特征参数对端部支持系数的影响规律,并分别开展了框、长桁-蒙皮以及框-长桁-蒙皮协同优化的飞机壁板结构抗屈曲设计;最后,基于增材制造缩比样件和轴压屈曲试验,验证了典型壁板结构抗屈曲优化设计方法的有效性。所建立的仿真分析模型和优化设计方法实现了飞机壁板结构抗屈曲性能的有效提升,对进一步提升飞机性能指标具有重要意义。 相似文献
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为了提高机翼复合材料加筋板结构的承载效率,把总体屈曲载荷、局部屈曲载荷和静载荷相等作为最优化设计准则,利用稳定性效率因子图和复合材料稳定性分析方法实现机翼复合材料加筋板结构的初步优化设计。利用编写的PCL二次开发程序进行参数化建模分析,可以较快地得出不同材料和载荷情况下的稳定性效率因子图。结果表明:通过稳定性效率因子图结合复合材料加筋板结构的稳定性分析方法,可以较快实现机翼加筋板结构的初步优化设计,所得结构具有相对较高的承载效率。 相似文献
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应用非线性有限元分析技术采用ANSYS10.0有限元计算软件细致研究了飞机加筋壁板结构在受压状态下的非线性变形及稳定性特性,考虑了不同边界条件、不同加载方式以及不同筋条厚度对特征值屈曲分析临界栽荷的影响.并比较了非线性分析下结构的临界屈曲载荷与线性屈曲分析下的临界屈曲载荷.同时提取板上不同位置上节点的位移/加载曲线,面外挠度/加载曲线,等效应力/加载曲线,对结构非线性特性进行了细致分析和讨论.并以面外挠度为纵坐标得出了长截面与短截面的屈曲波形图,细致表现了加筋板的非线性屈曲形态与规律. 相似文献
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对复合材料加筋壁板的轴压失稳进行了分析计算和试验验证,在计算和试验的基础上通过失稳模式和机理的分析,提出了几种改变结构设计参数来提高承载能力的措施,为进一步完善和改进结构设计提供了参考。 相似文献
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复合材料加筋壁板稳定性分析方法研究 总被引:2,自引:0,他引:2
针对跨厚比在30~40之间的工字型长桁加筋壁板的稳定性问题,采用三种方法进行了分析计算,并将计算结果与试验结果进行对比,详细分析了这三种方法的优缺点,给出实用、可靠的跨厚比在30~40之间的工字型长桁加筋壁板结构稳定性分析方法。 相似文献
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为了保持竞争力,欧洲的飞机工业要求降低开发和使用成本,短期和长期分别降低20%和50%。为了实现这一目标,欧盟在框架计划下支持了一系列复合材料加筋结构后屈曲技术相关的研究项目。飞机复合材料加筋板具有较强的后屈曲承载能力,在飞机设计中可大幅提高结构的承载效率。本文介绍了欧盟在该领域的发展概况,从项目背景、目标、开展的工作、分析方法以及研究成果等方面阐述了欧盟在第五、第六和第七框架及其他项目下支持的复合材料加筋结构后屈曲设计分析技术相关研究项目,并分析了该领域技术的发展趋势及带来的启示。 相似文献
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复合材料加筋板的阶梯式挖补修理稳定性分析 总被引:3,自引:0,他引:3
复合材料已在飞机结构中得到了广泛应用,其中胶接修补研究是当前复合材料结构修补中急待解决的重要问题之一。主要针对层合板结构胶接修理中的阶梯式挖补进行研究,建立了复合材料加筋板阶梯式挖补修理结构的有限元分析模型,并进行了屈曲数值分析,详细探讨了补片半径、补片阶梯数、筋距对挖补修理结构稳定性的影响规律。 相似文献
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复合材料翼面结构多级优化设计方法 总被引:2,自引:0,他引:2
刘福江 《中国民航学院学报》1997,15(1):15-21
建立一种适用于复合材料结构的多级优化方法。第一级优化包括系统级优化和元件级优化。系统级优化以板厚度或杆横截面为设计变量,从Kuhn-Tucker出发导出改进设计变量的迭代式;元件级优化保持最优迭层板厚度和节点位移不变,利用线性规划技术使结构应变能最大,得到最优分层厚度。第二极优化以纤维铺向角为设计变量,以降低各约束点处位移为目标进行优化,提高结构刚度。算例研究复合材料翼面盒段满足强度要求和挠曲变形规律要求时的优化设计,结果表明该方法计算方便,接口简单,收敛迅速。 相似文献