收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

复合材料及发动机机匣的屈曲与疲劳研究

齐红宇  
【摘要】: 先进复合材料在航空航天结构上获得了广泛应用,已成为航空航天的四大结构材料之一。目前我国正在研制碳纤维树脂基复合材料的发动机外涵道机匣。机匣的实际工作条件相当复杂,对复合材料机匣屈曲特性和疲劳寿命预测的研究是我国新一代高推重比发动机的一项先期性研究工作。本文从实际工程背景出发,利用板壳理论和现代数值分析技术的研究成果,结合疲劳累积损伤理论,对航空发动机用的复合材料及其机匣结构的屈曲与疲劳寿命问题开展了较为系统深入的研究。创新内容包括: 1、本文提出了考虑残余应变刚度下降的复合材料疲劳累积损伤模型。该模型能够描述材料动态的本构关系,克服了以往疲劳累积损伤模型利用材料单一属性——强度或刚度的变化描述损伤的缺点。构建模型时,提出了把刚度和应变比率分别与循环次数建立函数关系和用两种不同的函数分段描述损伤过程的处理方法。通过对T300/KH-304复合材料一种铺层形式的无缺口层合板拉——拉疲劳试验结果的分析研究,建立了该T300/KH-304复合材料的疲劳累积损伤模型。进行了应力为65%强度极限的常幅应力以及两种双级应力的疲劳试验验证。 2、在无孔层合板疲劳累积损伤模型的基础上,运用“点应力准则”概念,提出带孔缺口复合材料疲劳累积损伤模型,定义了应力修正因子。对T300/KH-304复合材料层合板的三种不同孔径试件进行了拉——拉疲劳试验,获得了特征点应力修正因子,并建立了该带孔板疲劳累积损伤模型。用该模型对孔径为5mm层合板的S—N曲线进行疲劳寿命预测及试验验证。 3、首次对某型发动机T300/KH-304复合材料机匣的主铺层在给定工况下的疲劳寿命进行预测。利用本文模型和名义应力法概念的寿命预测表明复合材料机匣的主铺层有较好的抗疲劳性能。 4、首次用有限元法和圆柱壳体耦合理论分析了T300/BMP-316复合材料机匣分别在轴向力、扭矩和内压等单独作用以及耦合作用下的屈曲特性,为进一步研究打下了基础;运用有限元法分析了T300/KH-304和T300/BMP-316两种复合材料层合板的屈曲特性,讨论了铺层方式、尺寸、位移边界条件等参数对屈曲特性的影响。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 齐红宇,温卫东,孙联文,王林江;轴向压力和端部转矩载荷联合作用下机匣结构稳定性的数值分析[J];机械设计;2003年11期
2 齐红宇,温卫东,齐红元,王林江;航空发动机复合材料机匣屈曲特性的有限元分析[J];航空动力学报;2001年04期
3 齐红宇 ,孙联文 ,温卫东 ,王林江;复杂载荷下复合材料机匣结构稳定性的数值分析[J];航空制造技术;2003年07期
4 龚梦贤,古远新;涡轮后机匣应力分析[J];燃气涡轮试验与研究;1995年01期
5 朱俊强,赵毅,刘志伟;斜沟槽型机匣处理的实验研究[J];航空动力学报;1998年01期
6 盛文娟;徐斌;;航空发动机机匣电解加工工艺试验[J];电加工与模具;2010年02期
7 王桂华,李琳;某机风扇机匣第1级静叶掉角故障分析[J];航空发动机;1999年02期
8 王桂华,李琳;航空发动机风扇机匣行波振动的分析方法[J];航空动力学报;2000年02期
9 刘洪权;黄文周;张卫红;高彤;;燃气涡轮发动机计算机辅助设计系统[J];机械科学与技术;2007年01期
10 杜辉,朱俊强,楚武利,刘志伟;“凹槽导流片式”机匣处理的结构尺寸优化研究[J];推进技术;1998年01期
11 胡笃;;冲锋枪识别[J];兵器知识;1995年03期
12 闫海;张以都;王宝昆;仲岑弘;;关于机匣类部件铸造毛坯变形的数值分析[J];军民两用技术与产品;2009年04期
13 张燕东,王光华,陆亚钧;用小波变换对机匣处理抑制旋转失速的机理研究[J];航空动力学报;1998年02期
14 徐铁汉;7A04铝合金机匣工艺研究与应用[J];四川兵工学报;2005年05期
15 曾振宇;黄俊;;感悟中国56-1式7.62mm轻机枪[J];轻兵器;2008年13期
16 徐斌;盛文娟;;电解加工机匣型面试验研究[J];电加工与模具;2011年04期
17 何俊杰;蔚夺魁;张德平;;某型燃气轮机内、外机匣振动传递的动力学分析[J];航空发动机;2009年02期
18 更云;天佑;;品味QLZ04式35mm自动榴弹发射器[J];轻兵器;2009年17期
19 袁惠群,闻邦椿;转子—机匣局部碰摩的分叉与混沌行为分析[J];应用力学学报;2001年S1期
20 李娟娟;宣海军;洪伟荣;吴荣仁;;靶板抗轮盘碎片撞击能力的数值模拟[J];航空动力学报;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何庆;宣海军;刘璐璐;陈光涛;;叶片相互作用对机匣/叶片包容过程的影响[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
2 王树兰;刘金南;;某航空发动机风扇机匣振动故障诊断[A];2010航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年
3 何庆;宣海军;刘璐璐;;航空发动机风扇叶片撞击机匣的响应机理研究[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 张艺军;马高峰;吴慧雯;任景刚;;某机燃烧室外机匣铣加工工艺研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
5 刘星;李克安;唐驾时;温纪云;;重型燃气轮机铸造机匣的强度与刚度分析[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
6 李川;晁爱芳;;某型航空发动机静子承力系统动刚度有限元分析[A];探索 创新 交流(第4集)——第四届中国航空学会青年科技论坛文集[C];2010年
7 刘伟淋;;在五轴加工中心上加工机匣类零件的加工方法[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
8 温纪云;申苗;唐驾时;;某型航空发动机双转子系统的动力学响应[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
9 赵连会;何磊;徐强;崔耀欣;虎煜;;某型多级轴流压气机三维CFD流场分析及气动优化[A];中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会论文集[C];2011年
10 于霄;张兴;周建军;黄涛;邓明春;柴军生;李云单;牟宇飞;;先进计测技术在航空发动机温度分析中的应用[A];第三届民用飞机先进制造技术及装备论坛论文汇编[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 范志强;航空发动机机匣包容性理论和试验研究[D];南京航空航天大学;2006年
2 徐颖;复合材料层合板冲击损伤及冲击后疲劳寿命研究[D];南京航空航天大学;2007年
3 胡书珍;高低压涡轮过渡段内部复杂流动机理及调控研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 皮利军;高效数控电解加工技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2007年
2 郭会茹;变参数法薄壁机匣模拟件激光熔覆成形研究[D];大连理工大学;2010年
3 师俊东;航空用高温合金薄壁机匣零件工艺研究[D];大连理工大学;2012年
4 刘旭阳;TC4钛合金动态本构关系研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 公维勇;高温合金焊接机匣疲劳寿命研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 吴元东;考虑连接刚度和阻尼的整机振动设计技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
7 毛宁;涡轮叶冠密封容腔流及其与主流作用研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
8 陈洪敏;电容式间隙测量系统在叶轮机中的应用研究[D];电子科技大学;2009年
9 罗中勇;基于联合仿真技术某型航空发动机动力特性的研究[D];东北大学;2009年
10 熊丽萍;基于Kriging替代模型的燃机部件优化设计[D];大连理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈小静;东安直8主减机匣加工创造新纪录[N];中国航空报;2010年
2 陈小静;东安直8主减机匣毛坯 铸造创纪录[N];中国航空报;2010年
3 程发;虞列贵到中航工业成发检查指导工作[N];中国航空报;2010年
4 郑重;冬天戴手套也能射击[N];中国国防报;2002年
5 尤春涛;美国造的“卡拉什尼科夫”枪[N];中国国防报;2002年
6 郑重;钢笔虽小藏玄机[N];中国国防报;2002年
7 邓龙学 汪如林;左右手都能操作的枪[N];中国国防报;2002年
8 李辉;穿透防弹衣的枪[N];中国国防报;2002年
9 常宁 韩国宏;八年无废品 全国数第一[N];中国职工科技报;2010年
10 陈鹏 翟菲;齐心努力攻克前汽缸关键[N];中国航空报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978