于飞
- 作品数:9 被引量:28H指数:4
- 供职机构:中国飞机强度研究所更多>>
- 发文基金:中国航空科学基金国家留学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域:航空宇航科学技术一般工业技术哲学宗教理学更多>>
- 复合材料机翼壁板离散源损伤修理评估方法被引量:5
- 2017年
- 针对含离散源损伤复合材料机翼壁板机械连接修理结构,开展了机械连接修理结构渐进式破坏有限元分析技术的研究和验证。建立了利用梁元耦合解析刚性面模拟螺钉,采用适用于平面应力状态的LaRC05强度准则和B-K准则作为复合材料层板和胶接界面失效判据的机械连接修理结构有限元分析模型。在此基础上,通过编写用户自定义材料子程序(UMAT),实现了材料失效准则与刚度退化方案在商用软件Abaqus中的应用和机械连接修理结构承载能力的求解。计算结果表明,对于大规模螺钉连接的复杂修理结构,所采用的有限元建模和分析方法有效可行。与试验结果相比,结构承载能力数值分析与试验值吻合良好,误差在5%以内,预测的失效模式也与试验结果一致。
- 陈向明张阿盈柴亚南刘红武王力立于飞
- 关键词:复合材料机翼加筋壁板
- 长桁与蒙皮脱粘对复合材料加筋板承载能力影响分析被引量:9
- 2014年
- 复合材料结构在制造和使用过程中,难免产生分层损伤,这些损伤都会在不同程度上影响结构的承载能力。针对复合材料加筋板,采用有限元动态显式分析方法,分析长桁与蒙皮脱粘面积对加筋壁板结构屈曲和后屈曲承载能力的影响。在ABAQUS商业化有限元分析软件及其二次开发平台上,利用用户自定义材料(VUMAT)的方法对材料性能进行连续衰减,实现加筋板轴压载荷作用下的渐进式失效分析。建立了脱粘面积与结构承载能力之间的关系,研究结果可为合理制定复合材料构件缺陷验收标准和结构修理容限提供分析依据。
- 张阿盈邓凡尘于飞袁菲
- 关键词:复合材料加筋板屈曲载荷承载能力
- 复合材料机翼壁板离散源损伤修理技术研究被引量:5
- 2017年
- 由于机翼为主承力结构,蒙皮修理主要采用机械连接修理方式,针对民机复合材料机翼下蒙皮壁板结构的离散源损伤开展了修理方案设计、试验验证、有限元分析及改进设计研究。首先,根据损伤类型和下蒙皮壁板的传载特性,设计了机械连接金属补片修理方案,并制造了包括含损伤和损伤修理两类试验件,进行了试验验证,修理后承载能力提高了124%,能够满足一般民机复合材料机翼蒙皮设计许用应变。然后,建立了两类试验件的有限元模型,进行了进一步计算分析,通过对试验数据和计算结果的对比分析发现,原修理方案偏于保守,增加了结构重量成本。最后,经计算分析提出了三种改进的修理设计方案,改进后的修理构型II承载能力相对于原修理方案提高了4.7%,而结构重量降低了3.9%,该修理方法可为今后民机复合材料机翼修理方案的设计提供参考。
- 陈向明张阿盈柴亚南刘红武王力立于飞
- 关键词:复合材料机翼加筋壁板
- 一种异形加筋变刚度复合材料结构及其成型方法
- 本申请属于航空航天技术领域,特别涉及一种异形加筋变刚度复合材料结构及其成型方法。结构,包括:多层蒙皮以及多个变曲率筋条,所述蒙皮最外两层丝束为直线铺放,所述蒙皮中间层丝束为曲线铺放;多个所述变曲率筋条设置在所述蒙皮上。本...
- 陈向明王喆邹鹏杨钧超于飞
- 非各向同性材料小范围屈服下裂尖塑性区研究被引量:1
- 2013年
- 基于各向异性弹性力学的Stroh理论和Tsai-Hill非各向同性强度理论,预测非各向同性材料单一型和混合型裂纹裂尖塑性区的形状与大小,研究横向剪切强度以及材料主方向与裂纹坐标方向夹角θ等参数对裂尖塑性区的影响。研究发现,当材料反平面剪切强度相对面内强度较小时,反平面剪切应力对裂尖塑性区形状、尺寸的影响显著;反之则较小。偏角θ也会明显影响裂尖塑性区的尺寸和形状。
- 于飞周储伟
- 关键词:各向异性材料屈服准则
- 一种改进的内聚力损伤模型在复合材料层合板低速冲击损伤模拟中的应用被引量:9
- 2015年
- 针对传统内聚力损伤模型(CZM)无法考虑层内裂纹对界面分层影响的缺点,提出了一种改进的适用于复合材料层合板低速冲击损伤模拟的CZM。通过对界面单元内聚力本构模型中的损伤起始准则进行修正,考虑了界面层相邻铺层内基体、纤维的损伤状态及应力分布对层间强度和分层扩展的影响。基于ABAQUS用户子程序VUMAT,结合本文模型及层合板失效判据,建立了模拟复合材料层合板在低速冲击作用下的渐进损伤过程的有限元模型,计算了不同铺层角度和材料属性的层合板在低速冲击作用下的损伤状态。通过数值模拟与试验结果的对比,验证了本文方法的精度及合理性。
- 于飞陈向明张阿盈周储伟
- 关键词:低速冲击有限元模拟
- 胶-螺混合连接结构的传力分析被引量:3
- 2017年
- 建立了胶-螺混合连接结构的有限元模型,并进行了传力分析研究。利用粘聚区模型模拟胶层的失效过程,并考虑了金属结构的塑性变形。同时,通过胶接、机械连接及胶-螺混合连接三种形式分别进行了方法的验证,试验结果和模拟结果吻合较好,证明了所采用的胶-螺混合连接分析方法的有效性。另外,分别建立了单钉和双钉胶-螺混合连接结构模型,分析发现相对于胶接结构,单钉混合连接结构的承载能力并不会有明显提高。同时发现两钉胶-螺混合连接中两螺栓外侧的胶层由于较大的面外力会很快发生破坏,而两螺栓内侧的胶层由于螺栓的法向作用使得其只受纯剪切力,从而提高了该区域胶层的承载能力。鉴于此对混合连接构型进行了改进设计,很好地提高了连接强度。
- 陈向明柴亚南袁菲于飞曹素
- 关键词:数值模拟
- 复材帽形长桁压损失效与试验验证
- 2022年
- 为研究复材帽形长桁的失效行为,针对碳纤维增强树脂基复合材料帽形长桁的压损失效,提出了一种快速的有限元数值模拟方法。基于Tsai-Hill失效判断准则,利用Abaqus软件进行非线性求解,得到了长桁压损失效临界载荷。制造了6种不同尺寸的帽形长桁进行长桁压损试验,对比载荷位移曲线、结构失效载荷以及破坏模式,结果表明,该有限元数值模拟方法与试验结果一致性好,验证了分析方法的正确性,为长桁的设计分析提供了支持。
- 程立平袁菲于飞刘富陈向明
- 关键词:有限元法
- 一种异形加筋变刚度复合材料结构及其成型方法
- 本申请属于航空航天技术领域,特别涉及一种异形加筋变刚度复合材料结构及其成型方法。结构,包括:多层蒙皮以及多个变曲率筋条,所述蒙皮最外两层丝束为直线铺放,所述蒙皮中间层丝束为曲线铺放;多个所述变曲率筋条设置在所述蒙皮上。本...
- 陈向明王喆邹鹏杨钧超于飞