本研究的主要目的是研究夹层复合材料的分层损伤。夹层结构的这种损伤模式对结构行为尤其有害。芯部开裂和表面/芯部分离是软木团芯夹层结构中常见的失效模式。这些测试的夹层样品由软木团芯制成,夹在玻璃纤维聚酯(04 层层压板)之间作为表皮。实验研究包括精心制作不同类型的夹层样品,以确定它们在模式 I 中的断裂。双悬臂梁 (DCB) 样品通过初始裂纹的大小来区分。后者是通过在精心制作过程中在芯部和上层表皮之间放置具有不同初始裂纹长度(a= 30、40、50、60 和 70 毫米)的铝膜来获得的。裂纹的萌生
本文介绍了一种用于内隔墙的船用夹层板的屈曲分析研究,该夹层板具有多层石墨烯纳米片 (GPL)/聚合物复合面板。芯层考虑了三种不同的形状:方形、蜂窝状和具有负毒比的凹入蜂窝状。假设面板由石墨烯纳米片 (GPL) 增强的聚合物基质组成。使用 Halpin-Tsai 的微机械方法确定顶层和底层的有效杨氏模量以及有效泊松比和质量密度的混合规则。基于新的五阶剪切变形理论对墙夹层板进行建模。采用汉密尔顿原理获得板运动的控制微分方程。所提出的公式和结果的准确性得到了验证,并通过与文献中可用的结果高度一致证明了其准确性。基于我们的结果,我们指出了蜂窝芯的蜂窝结构对船用内墙夹层板临界屈曲载荷的影响。此外,还利用 Galerkin 方法说明了厚度、纵横比、石墨烯纳米片重量分数和几何参数对临界屈曲载荷的影响。这项研究的成果可能有助于创造更高效的工程应用,特别是在海洋和船舶工业中。
进行了一系列广泛的测试,以研究和预测在单轴拉伸和弯曲下的钢丝网结构元件以及在内部水压下的循环/工业容器中的裂缝宽度。钢丝网试件用不同体积分数、比表面积、类型和网格层数的金属丝网加固。研究了它们对开裂行为的影响,并开发了一个公式来预测裂缝宽度。结果表明,由于钢丝网中存在的粘结面积明显更大,钢分布更均匀,因此在相同的钢应力下,钢丝网产生的裂缝比钢筋混凝土更细。这一特性使得钢丝网在安全壳结构、储罐、筒仓、屋顶外壳和夹层板结构中具有良好的应用前景。
夹层板在需要高强度和低重量的应用中非常受欢迎,例如汽车和航空航天。通常,它们由较厚的低密度中心层(芯)和两侧较薄的面板(表皮)组成。根据应用,对外皮和芯层有不同的要求。可以通过使用多种材料和结构来满足这些要求。效仿自然界的蜂巢,蜂窝结构作为核心已在航空航天领域广泛使用数十年,例如由铝制成。由热塑性聚合物制成的蜂窝在追求材料可持续性方面变得越来越重要。一个例子是从消费后 PET 废料中回收的 PET(RPET)。RPET 蜂窝在压缩和剪切载荷下的良好性能使其成为包装、汽车和建筑应用的理想选择 [1]。
航天领域在运载火箭和卫星的建造中广泛使用粘合剂粘合。与许多其他领域的情况一样,粘合剂在这些应用中的使用与复合材料的使用密切相关。虽然在太空竞赛开始时,运载火箭和卫星主要由金属制成,但复合材料整体结构部件在 20 世纪 70 年代开始成为常态,取代了许多(但不是全部)金属结构。这种使用是由于环氧树脂与玻璃和硼纤维的结合,这提高了复合材料的强度和稳定性,尽管其使用仍然仅限于整流罩和支架等次级结构。在 20 世纪 80 年代,碳纤维的使用开始成为常态,并开启了复合材料在主要结构部件、整体结构或夹层板中的使用。如今,许多火箭包括完全粘合的复合材料级,用作储罐,将推进剂冷却至低温。其中一些应用如图 1.13 所示。
关键词:飞机设计 摘要 HondaJet 是一款先进的轻型公务机,与现有的小型公务机相比,它具有超大机舱、高燃油效率和高巡航速度。为了实现高性能目标,通过广泛的分析和风洞测试,开发了机翼上方发动机安装配置、自然层流机翼和自然层流机身机头。机翼是金属的,具有整体机加工蒙皮,以实现自然层流所需的光滑上表面。机身完全由复合材料制成;加强板和夹层板在高压釜中整体共固化,以减轻重量和成本。原型机已经设计和制造完成。结构验证测试、控制系统验证测试、系统功能测试和地面振动测试等主要地面测试已经完成。首次飞行于 2003 年 12 月 3 日进行,目前正在进行飞行测试。描述了开发过程中的空气动力学、气动弹性、结构和系统设计以及进行的地面测试。
摘要 HondaJet 是一款先进的轻型商务喷气机,与现有的小型商务喷气机相比,它具有超大机舱、高燃油效率和高巡航速度。为了实现高性能目标,通过广泛的分析和风洞测试,开发了机翼上方发动机安装配置、自然层流机翼和自然层流机身机头。机翼是金属的,具有整体机加工蒙皮,以实现自然层流所需的光滑上表面。机身完全由复合材料制成;加强板和夹层板在高压釜中整体共固化,以减轻重量和成本。原型机已经设计和制造完成。结构验证测试、控制系统验证测试、系统功能测试和地面振动测试等主要地面测试已经完成。首次飞行于 2003 年 12 月 3 日进行,目前正在进行飞行测试。描述了开发过程中的空气动力学、气动弹性、结构和系统设计以及进行的地面测试。