光纤/复合材料结构的力学分析概述

基于国内的研究现状,着重分析和讨论光纤/复合材料结构中因光纤传感器的埋入而诱发的点应力与应变状态变化及其对埋入光纤附近的微裂缝发展的影响。同时探讨埋入光纤内部的应力与应变发展及其对传感器性能的影响。     

聚碳硅烷纤维的空气不熔化反应动力学研究

以高压法聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)纤维的空气不熔化为例,采用多曲线积分法研究了PCS纤维空气不熔化反应动力学。结果表明,高压法PCS纤维的空气不熔化反应活化能约60~70 kJ/mol。通过研究不同的机理函数的对数与温度倒数的关系,结果表明,PCS纤维空气不熔化过程由随机成核和生长机理(n=3)的表面反应控制,根据该反应机理,同样得到高压法PCS的空气不熔化反应活化能约60~70 kJ/mol,指前因子A约为77.64。     

碳纤维增强复合材料发射筒设计研究

针对金属结构发射筒筒体重量大、耐腐蚀性差、焊接易变形、设计自由度差等问题,开展了碳纤维增强复合材料发射筒的设计研究,以满足武器系统对发射筒的体积、重量、环境适应性等提出的更为严格的要求.采用碳纤维增强复合材料及钢内衬,通过结构优化和功能性铺层设计,赋予了发射筒筒体良好的轻质高强特性.研制的发射筒通过气密、水压、吊装、运...     

集成于碳纤维复合材料的fsFBG响应特性研究

针对航空航天碳纤维复合材料结构健康监测需求,研究了飞秒激光逐点直写光纤光栅传感器(fsFBG)和碳纤维复合材料集成时的传感特性。在碳纤维复合材料层合板表面及层间布置fsFBG,对碳纤维复合材料层合板进行静态载荷和低速冲击载荷加载实验,系统分析了表面和不同层间fsFBG对载荷响应的敏感性和差异性,得到了fsFBG中心波长偏移量与加载距离和加载角度的对应关系。实验表明,表面粘贴的fsFBG对动静载荷的敏感度更高,在动静态载荷作用下,fsFBG中心波长偏移量随加载载荷的增大呈线性递增,而随加载距离的增加而逐渐减小;fsFBG具有较好的载荷-方向敏感特性,传感器的响应灵敏度随加载夹角增大逐渐提高。     

连续碳化硅纤维热交联工艺研究

采用热交联工艺改进传统的空气不熔化工艺,在尽可能少引入氧的情况下实现聚碳硅烷纤维的不熔化处理,降低连续SiC纤维中的氧含量。通过IR、元素分析、SEM、XRD等手段系统研究了热交联工艺条件对纤维氧含量、结构、性能的影响。     

用能量法确定层状复合材料疲劳裂纹的扩展方向

含裂纹体疲劳寿命的预测,必须首先了解裂纹扩展路径的全过程,而在层状复合材料中,裂纹扩展的路径非常复杂,不仅可以拐弯,而且可以分叉.因此,首先提出一个简单、适用、统一的裂纹扩展方向的相对强度准则,即应变能释放率比值判据;然后,利用有效解决高梯度问题的数值方法--任意线法,对实测试件的关键时刻(例如,拐弯或进入界面),进行了数值分析;并对典型试件进行了疲劳断裂实验研究.3方面的结果,得到相互的验证.这种一致性,不仅初步证明了这一方法的正确性和适用性,而且为疲劳裂纹扩展全过程的解决,提供了必要的基础.     

纤维缠绕复合材料实芯球形结构单元耐撞性多目标优化

为了提高纤维缠绕复合材料实芯球形结构单元的耐撞能量耗散性能,在初始结构单元耐撞性分析的基础上,建立以结构单元中心承载圆柱体高径比、球形芯材短轴长轴比以及纤维缠绕复合材料表层壁厚比和缠绕角度为结构优化设计参数,以比吸能效率和冲击峰值载荷为评价指标的多目标优化模型。采用分级递进优化方法将多目标优化模型分解为两级单目标优化子模型,并通过有限元软件Abaqus得到不同子模型的碰撞响应。结合径向基函数构造近似函数模型,并采用第二代非劣排序遗传算法对结构优化设计参数进行两级递进求解,得到耐撞性能最优的结构单元。进一步开展的试验验证和破坏模式分析表明,优化设计后结构单元的耐撞吸能水平得到大幅提高,从而验证了该多目标优化分析模型的有效性。     

基于灰色聚类理论的C4ISR系统效能评估研究

随着C4ISR系统的深入发展,对其效能进行评估具有重要意义.从分析C4ISR系统的组成及功能出发.建立了较完备的系统效能评估指标体系,提出了一种基于灰色聚类理论的C4ISR系统效能评估方法,运用该方法进行了算例分析,验证了方法的有效性和可行性.     

基于相似性传播聚类的灰度图像分割

基于k-Means等聚类算法的图像分割对聚类中心的初始选择敏感,可靠性差.为避免初始聚类中心选择的影响,将相似性传播聚类用于灰度图像分割.另外,为降低该聚类算法输入相似度矩阵的计算时间复杂度.提出用待分割图像中出现过的灰度值代替像素点作为数据点进行聚类.实验结果表明,与基于k-Means聚类的分割算法相比,该算法不需要预设聚类中心,可靠性更高.     

改进的图像分割遗传K-均值聚类算法

针对图像分割,提出了一种改进的遗传K-均值聚类算法.合理选取聚类的特征向量并对各特征分量确定不同权值进行调整;通过引入自适应算法,对传统遗传算法的选择及变异操作进行改进,提高了算法的收敛速度;确定与染色体鳊码相关的隶属矩阵可有效地减少运算时间.实验结果表明,改进后的遗传K-均值聚类算法是行之有效的.