纤维缠绕复合材料约束球形浮力芯材准静态压缩吸能机制

针对海洋工程平台的防护吸能和浮力储备需求,设计一种纤维缠绕复合材料约束球形浮力芯材吸能结构。为分析其变形损伤特征和能量耗散机理,通过ABAQUS有限元软件和万能材料试验机开展数值模拟分析和试验验证研究。通过力学响应特征和损伤破坏模式分析可知,结构吸能设计的关键在于表层和芯材的泊松比匹配。芯材主要通过塑性压缩损伤和剪切断裂破坏吸收能量,而表层吸能则主要通过环向的花瓣形拉伸断裂破坏。研究表明,该型结构单元压缩吸能特性优异,可实现海洋工程结构平台的防护吸能和浮力储备要求。     

复合材料修补金属裂损结构吸湿老化的试验与有限元分析

暴露在湿热环境中的复合材料修补金属裂损结构易吸湿老化,导致该结构性能下降,服役寿命缩短。为研究吸湿性对复合材料修补金属裂损结构修补效果和耐久性的影响,利用试验方法分析了吸湿性对复合材料胶补金属裂损结构及胶黏剂力学性能的影响;利用有限元方法评估了吸湿性对复合材料胶补金属裂损结构试验件修补效果和耐久性的影响。研究结果表明:吸湿后含穿透双边裂纹铝合金板玻璃纤维单面胶补试验件的疲劳裂纹扩展寿命和极限载荷的平均值分别下降为吸湿前的71%和90%;吸湿造成拉伸条件下复合材料胶补金属裂损结构胶层失效模式由内聚破坏为主转变为界面破坏为主;在"湿-热"老化30天后,E44/聚酰胺环氧树脂胶黏剂试验件吸水饱和,弹性模量下降为未老化前的40%,塑性应变超过了总应变的25%;有限元分析发现胶层损伤受吸湿影响明显,吸湿性加速了胶层损伤,且裂纹长度越长,加速作用越明显;同时吸湿使得裂纹尖端的J积分值急剧增大,导致修补结构的疲劳裂纹扩展寿命缩短,裂纹长度越长,吸湿性对于复合材料胶接修补效果的危害越严重。     

卫星中心承力筒结构优化设计研究

利用有限元软件ANSYS建立复合材料中心承力筒式卫星平台结构的参数化有限元分析模型,计算了整星结构振动模态,在此基础上对复合材料蜂窝夹层中心承力筒结构分析模型进行简化,在满足结构的强度、变形、振动和屈曲约束条件下,对承力筒结构进行优化设计,并对多种方案进行比较,提出的方法和思路为今后同类结构设计提供了参考。     

Ni-Co-P／导电聚苯胺复合材料电磁和红外性能

采用化学镀对高氯酸掺杂聚苯胺（PANI/HClO4）粉体进行Ni-Co-P合金化改性,改性材料磁损耗因子得到提高。进行红外光谱分析,PANI/HClO4在3-5μm和8-14μm 2个大气窗口没有强吸收峰,具有雷达红外隐身兼容特性。     

某军事区域土壤重金属污染状况及其评价

以华北某军事区域的打靶场为研究对象,监测并分析了土壤中重金属Pb和Cu的质量比,分别为25.90～396.50mg/kg,12.13～5173.00mg/kg;并采用单因子指数法和内梅罗综合污染指数法评价了采样区的污染状况。评价结果表明:Pb和Cu的单因子污染指数在落弹区最高,分别达到了390.12和4.61,内梅罗综合污染指数达到了308.88;落弹区剖面分析结果显示打靶场土壤1m左右深度的重金属含量依然很高,表明在落弹区Pb和Cu的污染尤为严重。分析认为弹头是重金属污染的主要来源,残留在土壤中的弹头会给土壤带来持久性的重金属污染。     

30mm半穿甲弹斜侵彻陶瓷/钢复合装甲的弹着角效应研究

设计了30mm半穿甲弹斜侵彻陶瓷/钢复合靶的弹道试验,采用高速摄像记录了弹靶作用过程,研究了弹着角、弹丸位移以及背板变形挠度的图像测量方法,通过仿真验证了该方法的可行性与准确性.基于高速摄像序列图像对弹靶作用过程进行了测量分析,结合试验数据研究了弹着角对半穿甲弹侵彻效能的影响.结果表明:弹着角导致弹丸受靶板的不对称阻力作用,侧向力及侧向力矩使得弹丸在侵彻过程中不断偏转,表现为侵彻路径呈曲线;在相同速度条件下,随着弹着角的增大,侵靶时间延长,背板变形挠度减小,侵彻效能降低.     

剪切变形对夹芯复合材料悬臂箱梁挠度的影响

为了分析剪切变形对夹芯复合材料悬臂箱梁挠度的影响,推导了夹芯复合材料薄壁箱梁的等效弯曲刚度和剪切刚度,将夹芯复合材料悬臂箱梁等效为具有等跨度等刚度的均质箱梁;利用初等梁理论得到了考虑剪切变形的夹芯复合材料悬臂箱梁的挠曲线方程;分析了剪切变形对夹芯复合材料薄壁箱梁挠度的影响,为复合材料薄壁箱梁的设计提供了理论参考.     

装备研发与制造一体化物资供应支持系统研究

首先分析了研发与制造一体化技术是适应武器装备柔性化制造需求的先进制造技术,然后介绍了装备研发与制造一体化技术的涵义和体系结构,分为以研发为中心的研发与制造一体化技术和以制造为中心的研发与制造一体化技术。最后详细研究了其中的物资供应支持系统及其体系结构。     

夹芯复合材料基座结构设计与强度分析

提出了两型夹芯复合材料基座结构的设计方案,建立了夹芯复合材料基座数值分析模型,通过理论分析确定了影响基座结构刚度和强度性能的主要参数;应用有限元法,分析了铺层方式、支撑厚度和骨架形式等对直支撑基座结构刚度和强度性能的影响规律,计算并讨论了曲率半径对弧形支撑式基座刚度和强度性能的影响;比较了5种夹芯材料基座的结构力学性能,并通过优化设计,确定了夹芯复合材料基座结构形式。     

基于响应面法的复合材料层合板平面应力强度可靠性分析

针对处于平面应力状态下的复合材料层合板,考虑其材料参数、强度参数、几何尺寸以及承受载荷等随机因素,用分支限界法识别结构系统的各重要失效序列,应用响应面法对某具体层合板的各失效事件进行计算,进而计算出整个系统的失效概率,并且利用MATLAB程序以及ANSYS中的APDL语言编写了JC法计算程序。计算结果表明,一般情况下层合板首先出现基体损伤失效,然后才会出现纤维断裂失效。这一结果与一些文献中的试验结果相一致,表明这种概率分析方法可以应用于实际复合材料层合板结构的可靠性分析。