国家自然科学基金(50475034)
- 作品数：6 被引量：124H指数：3
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- 相关机构：哈尔滨工业大学哈尔滨玻璃钢研究院哈尔滨工程大学更多>>
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- FWRP压力容器的可靠性设计研究
- 2006年
- 纤维缠绕聚合物基复合材料(FWRP)压力容器在航空航天及民用领域的应用是当前研究热点。减轻结构重量对于性能和成本都具有非常重要意义。为实现FWRP压力容器结构设计和安全评定的高目标,引入可靠性理论,应用统计学原理,基于应力-强度干涉模型,以同一失效概率为标准进行FWRP压力容器结构设计,以取代现应用的传统安全系数法设计。采用无碱无捻玻璃纤维-环氧树脂材料体系,应用同一缠绕工艺制备8个压力容器。试验得到纤维强度、缠绕角、几何尺寸、爆破压力等随机变量特征值。其结构可靠性设计值(纤维缠绕壁厚)与试验结果基本吻合,并显著小于常规设计值。将各设计变量随机分布特征值与压力容器结构设计相结合,实现安全与经济的有效统一,为可靠性设计在FWRP压力容器上的应用与发展提供了依据。
- 沈军谢怀勤侯涤洋
- 关键词：聚合物基复合材料
- 纤维缠绕聚合物基复合材料压力容器的可靠性设计被引量：19
- 2006年
- 为对纤维缠绕聚合物基复合材料(FWRP)压力容器进行可靠性设计和安全测评,引入可靠性理论;应用统计学原理,以同一失效概率为标准进行FWRP压力容器结构设计,以取代目前应用的传统安全系数法设计。根据国家标准制备8个玻璃纤维缠绕复合材料(GFWRP)压力容器,通过实验获得纤维强度、缠绕角、几何尺寸、爆破压力等随机变量特征值。GFWRP压力容器结构可靠性设计值(纤维缠绕壁厚)与实验结果基本吻合,并明显小于传统安全系数法设计值。通过对不同纤维强度随机分布可靠性设计理论计算结果的比较,确知纤维强度的离散程度是FWRP压力容器可靠性设计的重要影响因素。传统安全系数设计法只考虑纤维强度(均值)大小,而无视纤维强度随机分布特征值对FWRP压力容器结构抗力的影响,显然是不合理的。可靠性设计实现了安全性与经济性的有效统一。
- 沈军谢怀勤侯涤洋
- 关键词：聚合物基复合材料
- 先进复合材料在航空航天领域的研发与应用被引量：97
- 2008年
- 先进复合材料以其比强度比模量高、耐高温性能好、耐疲劳性能优越等独特优点获得广泛应用和迅速发展.为了解当前先进复合材料在航空航天领域的应用发展现状,并促进我国航空航天用先进复合材料技术的发展,从材料、制备工艺技术、国内外发展形势等角度对先进复合材料在航空航天领域的研发及应用进展进行了全面系统的回顾与总结,并探讨了今后的发展与研究方向,以供该领域工程人员参考.
- 沈军谢怀勤
- 关键词：先进复合材料航空航天
- 人工神经网络结合遗传算法对CFWRP固化制度的优化被引量：2
- 2007年
- 聚合物基复合材料的固化制度是影响其性能经济指标的重要因素。它们之间的关系既无先验公式表征,又为非线性,一般是采用“试凑法”探索试验,但耗时长也未必达到优化目的。神经网络法具有超强非线性映射能力,可自动总结出数据之间的函数关系,遗传算法可多点群体搜索,并可不陷入局部最优点。本文以碳纤维缠绕聚合物基复合材料(CFWRP)制成NOL环试件,在试验基础上采用人工神经网络结合遗传算法对固化制度进行优化,得到较好的结果。
- 谢怀勤沈军丛培海
- 关键词：BP神经网络遗传算法
- 基于蒙特卡罗模拟的CFRP缠绕压力容器可靠性分析被引量：4
- 2007年
- 对具有多维基本随机变量的碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)缠绕压力容器提出一种可靠性分析方法.选取CFRP单向板弹性常数、基本强度、纤维缠绕角和压力容器纵环向层壁厚作为基本设计变量,制备CFRP单向板试件和CFRP缠绕压力容器,并通过大量试验获得各变量的概率统计分布.根据经典层合壳体理论和Tsai-Wu失效准则对CFRP缠绕压力容器进行结构失效演变及应力分析,基于可靠性分析的极限状态方程,完成压力容器失效载荷与失效概率分布以及重要随机变量对失效概率分布影响规律的数值模拟.模拟结果与试验结果基本符合,验证了本文分析方法的准确性.
- 沈军谢怀勤侯涤洋
- 关键词：碳纤维复合材料压力容器蒙特卡罗模拟可靠性概率分布
- 人工神经网络结合遗传算法对FWRP张力制度的优化被引量：3
- 2007年
- 由于纤维缠绕聚合物基复合材料（FWRP）与结构同时形成，因此缠绕成型工艺过程控制（如纤维缠绕张力）对FWRP制品结构抗力具有重大影响。人工神经网络具有超强非线性映射能力，可在特定条件下将缠绕张力与缠绕结构抗力两者由相关关系转化为确定性关系（函数关系）。本文分别以碳纤维和玻璃纤维缠绕聚合物基复合材料制成NOL环试件。在实验基础上采用人工神经网络结合遗传算法对纤维缠绕张力进行优化，取代传统的“试凑法”，优化结果与实验吻合。
- 王海龙李叶斌
- 关键词：纤维缠绕聚合物基复合材料
