複合材料結構設計翻譯和感想

2021-03-04 01:37:19 字數 1412 閱讀 2877

2、複合材料的力學效能可以設計,即可以通過選擇合適的原材料和合理的鋪層形式,使複合材料構件或複合材料結構滿足使用要求。例如,在某種鋪層形式下,材料在一方向受拉而伸長時,在垂直於受拉的方向上材料也伸長,這與常用材料的效能完全不同。又如利用複合材料的耦合效應,在平板模上鋪層製作層板,加溫固化後,板就自動成為所需要的曲板或殼體。

3、複合材料的抗疲勞效能良好。一般金屬的疲勞強度為抗拉強度的40~50%,而某些複合材料可高達70~80%。複合材料的疲勞斷裂是從基體開始,逐漸擴充套件到纖維和基體的介面上,沒有突發性的變化。

因此,複合材料在破壞前有預兆,可以檢查和補救。纖維複合材料還具有較好的抗聲振疲勞效能。用複合材料製成的直公升飛機旋翼,其疲勞壽命比用金屬的長數倍。

複合材料的出現和發展,是現代科學技術不斷進步的結果,也是材料設計方面的乙個突破。它綜合了各種材料如纖維、樹脂、橡膠、金屬、陶瓷等的優點,按照需要設計,復合成為綜合性能優異的新型材料。可以預見,如果用材料作為歷史分期的依據,那麼,繼石器、青銅、鐵器、鋼鐵時代之後,在世紀,將是複合材料的時代。

比較航空和航天複合材料結構設計要求

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由於航天與航空的使用區域區別,因而使得複合材料在航空器與太空飛行器上使用的設計要求也不盡相同。而且任務和操作差異,飛機結構的要求不能直接用於為空間飛行器的結構要求。空間飛行器的飛行環境和承受的載荷很特殊,並且幾乎沒有可能再去檢查和維修太空飛行器的結構或在其任務條件下驗證其結構的效能。

因此,空間飛行器復合結構設計必須比飛機複合材料結構設計更加牢固可靠。然而,飛機行業的複合材料結構設計方面的經驗為太空飛行器的複合材料結構設計提供了乙個參考和借鑑。

第一點是相關的設計要求。飛機工業通過測試數量龐大的樣本總結設計出了一套模組建立的方法。但太空飛行器的生產數量很有限,因此用於航空專業的樣本採集到模組建立的方法,要向應用於太空飛行器,從成本和進度的角度來看,是不切實際的。

第二點是強度要求。在航空和太空飛行器中,對於強度的要求二者是一致的。航空和太空飛行器複合材料的設計,都應首先滿足強度,並考慮周圍環境帶來的影響,比如航空器的壓強,溫度,濕度,航空器的真空環境,高溫等。

強度許用值的生成通常是在不同環境下進行單軸測試實驗而產生。航空太空飛行器的強度設計準則一般有兩種,一種用於冗餘或自動防故障的結構設計,也就是說當結構的某一部分產生破壞時,結構能夠自動重新分配載荷而不致失效;另一種用於防載入路徑結構失效設計。

第三點是安全因素的考慮。在航空器中複合材料的結構設計對於安全性的要求要比太空飛行器更加嚴格。

第四點是結構完整性。為了保證結構了完整性,航空太空飛行器都建立了複雜、龐大的模組開發和統計資料庫。對於航空太空飛行器而言,其安全性和模組測試之間必須建立起一套有效的計算方**。

第五點是損傷容限。航空太空飛行器複合材料結構設計遵循著類似的要求,如在發射前的發射載荷和其他損傷或缺陷的要求,航空太空飛行器都是類似的。大多數太空飛行器著陸後都沒有在起飛的機會,因此飛行器和太空飛行器的損傷容限要求很不相同,只是在容許破壞的限制上有類似之處。

12級複合材料結構設計參考

複合材料與工程 考試形式 筆試閉卷 考試時間和地點 時間 2015年6月25日14 00 15 40 地點 材料學院a107 題型與分數分布 一 名詞解釋 二 填空題 三 簡答題 四 計算題 一 緒論 1.複合材料 由兩種或兩種以上具有不同的化學或物理性質的組分材料組成的一種與組分材料性質不同的新材...

複合材料結構設計基礎 試卷B格式

西安航空職業技術學院課程考試試題 卷 紙 考生應將全部答題都寫在答題紙上,否則做無效處理。一 名詞解釋 每小題4分,共20分 1 性對稱面 2 特殊正交各向異性層壓板 3 屈曲 4 設計許用值 5 層壓板。二 填空 每空1分,共20分 1.夾芯板通常由三部分組成和兩側部分的材料也稱為面板。2.在小變...

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