张成雷
- 作品数：8 被引量：16H指数：2
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- 复合材料层合结构设计方法与挖补强度研究
- 先进复合材料以其高的比强度、比模量及可设计性等优点，越来越多的应用到现代大型飞机结构设计中。研究复合材料结构设计、结构强度校核及损伤结构维修等即成为飞机结构设计和日常维护中的重要工作。本文主要针对复合材料工字梁结构设计、...
- 张成雷
- 关键词：复合材料层合板强度校核
- 文献传递
- 复合材料工字梁铺层结构设计及强度研究被引量：9
- 2016年
- 根据复合材料层合工字梁的结构特点,基于经典层合板理论和最大应力强度准则,用MATLAB软件编程设计了复合材料工字梁缘条和腹板的铺层结构。建立了基于工艺的3种工字梁铺层结构有限元模型,分析了静载荷作用下3种铺层结构的应力状态。给出了典型铺层的应力云图。计算了复合材料层合结构材料主方向应力,使用最大应力强度准则,给出了线性状态下3种不同铺层结构工字梁的极限载荷。有限元分析结果与经典层合板理论计算结果进行了对比。分析表明:1)工字梁铺层采用内C形连接和L形连接时极限载荷高于理论设计载荷,外C形连接的极限载荷低于理论值,3种铺层方式极限载荷误差都在9%以内,与理论值基本吻合;2)有限元分析结果显示初始损伤均发生在工字梁下缘条45°铺层中,损伤模式为基体断裂;3)工字梁结构极限载荷主要取决于基体强度;4)工字梁发生破坏的截面位于其固支端;5)所建立的基于经典层合板理论的工字梁设计方法和工字梁有限元分析模型是正确可靠的。
- 刘峰张成雷马佳张春唐庆如
- 关键词：复合材料工字梁铺层设计有限元极限载荷
- 含金属预埋件碳纤维层合板在单向拉伸载荷作用下的强度分析被引量：2
- 2012年
- 基于工程中金属预埋件在复合材料层合板中的应用情况,建立了含圆柱形金属预埋件和含阶梯形金属预埋件碳纤维/环氧树脂层合板的三维分析模型。层合板中的单层板简化为三维正交各向异性材料。采用有限元方法对单向拉伸载荷下含金属预埋件层合板进行了应力分析,给出了单层板各主方向应力分布和金属预埋件的VON MISES应力分布。基于复合材料单层板的最大应力强度准则给出了两种分析模型的极限载荷。分析结果表明,两种预埋件层合板模型的首次破坏均发生在90°铺层,破坏模式均为树脂基体拉伸断裂。圆柱形预埋件层合板的损伤位于中心孔边约12点钟位置,阶梯形预埋件层合板的损伤位于铺层与金属预埋件台阶面边缘约6点钟位置。由于不连续纤维含量较大,阶梯形预埋件的极限载荷比圆柱形预埋件小18.03%。
- 刘峰张成雷
- 关键词：碳纤维层合板强度分析
- 某型无人机机翼复合材料大梁迭代设计方法与有限元强度验证被引量：1
- 2014年
- 根据工字梁腹板及缘条受力特点,计算了某型无人机机翼大梁在均布升力作用下腹板和缘条的内力。基于经典层合板理论和最大应力强度准则,采用Matlab软件编程,运用迭代法设计了机翼工字形层合结构大梁的铺层结构。建立了复合材料层合结构大梁的有限元模型,基于最大应力强度准则对大梁结构进行有限元强度校核,给出了各层的安全裕度。分析结果表明,基于经典层合板理论的迭代设计方法能够在有限次迭代后设计出符合要求的复合材料层合结构翼梁,层合结构翼梁各铺层安全裕度均大于0.5,该工字梁结构强度符合设计要求。
- 张成雷刘峰马佳
- 关键词：复合材料迭代法有限元法
- 复合材料在民用无人机上的应用
- 本文介绍了民用无人机机体结构复合材料的性能和材料选择方法，给出了复合材料在民用无人机结构上的应用情况，阐述了运用真空袋常温固化成形工艺制作一架小型复合材料无人机的工艺流程。
- 马佳刘峰张成雷
- 关键词：复合材料无人机
- 法向载荷下含金属预埋件碳纤维层合板强度分析被引量：2
- 2013年
- 建立了含圆柱形金属预埋件和阶梯形金属预埋件碳纤维/环氧树脂层合板的三维分析模型,单层板简化为三维正交各向异性材料。采用有限元方法对法向载荷下含金属预埋件四边简支层合板进行了应力分析,给出了发生初始损伤单层板各材料主方向应力分布和金属预埋件的VON MISES应力分布。基于复合材料单层板的最大应力强度准则给出了两种分析模型的极限载荷。分析结果表明,含圆柱形预埋件层合板初始损伤发生在45°铺层靠近孔边的2点钟方位,破坏模式为基体剪切破坏;含阶梯型预埋件层合板初始损伤发生在-45°铺层靠近孔边的10点钟方位,破坏模式为基体拉伸破坏。法向载荷作用下,阶梯型预埋件结构比圆柱形预埋件结构具有更大的传力面积,大部分纤维处于适宜的受拉状态,其极限载荷比圆柱形预埋件结构提高了40.36%。
- 刘峰张中波张成雷
- 关键词：碳纤维复合材料层合板强度分析
- 复合材料加筋壁板有限元建模与强度分析被引量：3
- 2014年
- 运用基于工艺的"laminate modeler"模块创建了复合材料铺层和加筋层合板的三维有限元模型。介绍了一种体单元与壳单元节点融合的方法。以不同的相对节点间距对加筋层合板模型进行了有限元网格划分,采用结构最大Von Mises应力作为标准进行了收敛性分析,得到了一个可适用于其他类似加筋板模型网格创建的合理相对节点间距值1/72。应力计算表明,集中载荷作用下复合材料加筋壁板的初始损伤发生于第八铺层材料主方向的2方向,损伤模式为基体拉伸开裂。发生初始损伤时加筋板结构的极限载荷为75 N。应力集中区较小,且主要分布于载荷作用点附近。集中载荷作用下加筋板的承载效率较低。
- 马佳刘峰张春张成雷唐庆如
- 关键词：复合材料加筋壁板有限元强度分析
- 复合材料层合板斜接式挖补修理稳定性分析被引量：1
- 2013年
- 对复合材料层合板挖补修理模型进行了参数化的有限元计算，分析了挖补修理结构失稳栽荷与挖补角、胶层厚度以及铺层方式之间的关系，得到了最优挖补修理模型。结果表明，异种材料补片会显著提高挖补修理结构的稳定性，在一定范围内，减小胶层也会改善挖补修理结构的稳定性。当胶层厚度在0．15～0．25mm变化时，随着胶层厚度减小，挖补修理结构的稳定性增强；当铺层方式为[03／±45／±45／90]。时，挖补修理结构稳定性最强。
- 卢俊文王倩营朱新宇张成雷
- 关键词：线性屈曲有限元分析
