由于復(fù)合材料的制造水平和一個(gè)國(guó)家的航空航天、汽車等對(duì)重量敏感的先進(jìn)應(yīng)用領(lǐng)域有著最為直接的關(guān)系，需要引起我國(guó)的重視。由于復(fù)合材料所表現(xiàn)出來的獨(dú)特性，不能照搬傳統(tǒng)的金屬材料加工方法?；诖?，本文對(duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行了探討，希望可以為相關(guān)的理論和實(shí)踐提供借鑒。

由于復(fù)合材料的制造水平和一個(gè)國(guó)家的航空航天、汽車等對(duì)重量敏感的先進(jìn)應(yīng)用領(lǐng)域有著最為直接的關(guān)系，需要引起我國(guó)的重視。由于復(fù)合材料所表現(xiàn)出來的獨(dú)特性，不能照搬傳統(tǒng)的金屬材料加工方法?；诖耍疚膶?duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行了探討，希望可以為相關(guān)的理論和實(shí)踐提供借鑒。

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)練習(xí)題1 練習(xí)題 一填空 1、復(fù)合材料的重要特點(diǎn)是（結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)與（材料）設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。 2、研究復(fù)合材料的強(qiáng)度和剛度時(shí)的基本假設(shè)有： (1)假設(shè)層合板是（連續(xù)）的； (2）假設(shè)單向?qū)雍习迨牵ň鶆颍┑模嘞驅(qū)雍习迨欠侄尉鶆虻模?(3)假設(shè)限于單向?qū)雍习迨牵ㄕ桓飨虍愋裕┑模杭凑J(rèn)為單向?qū)雍习寰?有兩個(gè)相互垂直的彈性對(duì)稱面； (4)假設(shè)限于層合板是（線彈性）的：即認(rèn)為層合板在外力作用下產(chǎn)生 的變形與外力成正比關(guān)系，且當(dāng)外力移去后，層合板能夠完全恢復(fù)其原 來形狀； (5)假設(shè)層合板的變形（很小）。 3、復(fù)合材料單層（正交各向異性材料）基本強(qiáng)度指標(biāo)包括： xt——縱向拉伸強(qiáng)度；xc——縱向壓縮強(qiáng)度；yt——橫向拉伸強(qiáng)度； yc——橫向壓縮強(qiáng)度；s——面內(nèi)剪切強(qiáng)度。 4、對(duì)正交各向異性材料，當(dāng)載荷作用在非材料主方向時(shí)，正交各向異 性性能常常導(dǎo)致（耦合）效應(yīng)。

復(fù)合材料層合板下陷是飛機(jī)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛的典型結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。以下陷長(zhǎng)深比、相同方向下陷區(qū)間距、兩個(gè)不同方向下陷區(qū)間距為下陷區(qū)設(shè)計(jì)變量,建立參數(shù)化有限元模型；通過下陷應(yīng)力應(yīng)變分布、初始失效和最終承載能力分析,確定各設(shè)計(jì)變量對(duì)下陷區(qū)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響,并進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。分析結(jié)果表明:下陷區(qū)結(jié)構(gòu)最先發(fā)生損傷的部位為下陷區(qū)轉(zhuǎn)折處；合理的下陷參數(shù)設(shè)計(jì)變量取值為長(zhǎng)深比b/a≥20、主受力方向上兩個(gè)下陷區(qū)間距a/h≥12、不同方向上兩個(gè)下陷區(qū)間距c/a_(min)≥1.5。

《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》作為復(fù)合材料與工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課程,對(duì)培養(yǎng)高水平應(yīng)用型本科人才具有重要作用。本文針對(duì)課程教學(xué)普遍存在的問題,通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)形式、實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面的教學(xué)改革與實(shí)踐,結(jié)合實(shí)際教學(xué)效果,探討了本門課程教學(xué)過程中如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及提高整體教學(xué)效率的可行措施。

通過將\"蛋盒\(zhòng)"origami結(jié)構(gòu)和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料應(yīng)用在橋梁防車撞結(jié)構(gòu)上,采用均勻?qū)嶒?yàn)得到結(jié)構(gòu)外板及芯材壁厚的樣本空間,借助非線性顯示有限元計(jì)算軟件ls-dyna進(jìn)行仿真計(jì)算.得到結(jié)果后通過響應(yīng)面法和功效系數(shù)法進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化以得到合理的結(jié)構(gòu)尺寸.結(jié)果表明,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)在滿足結(jié)構(gòu)耐撞性的前提下,有效地降低了橋梁防撞成本,提升了防撞結(jié)構(gòu)的材料效率.

在飛機(jī)復(fù)合材料零件設(shè)計(jì)中,基于cad系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)合材料,存在制造變形問題與復(fù)雜曲面的鋪層展開形狀難以確定的問題,通過基于catia的大曲面復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),鋪層設(shè)計(jì)的同時(shí)就考慮鋪層在復(fù)雜曲面上的展開形狀,從而避免了復(fù)合材料存在潛在的制造變形和材料浪費(fèi)問題。

通過對(duì)w型鋼帶的結(jié)構(gòu)和材料的改進(jìn),設(shè)計(jì)出復(fù)合材料π型帶,并與w型鋼帶進(jìn)行了有限元分析比較,得出了復(fù)合材料π型帶優(yōu)于w型鋼帶的結(jié)論。

橋梁工程作為道路系統(tǒng)重要組成部分,因?yàn)槠涫┕づc運(yùn)行條件的特殊性,想要保證其維持最佳運(yùn)行狀態(tài),必須要保證前期所選材料的合適性,加上科學(xué)規(guī)范施工,來減少各類質(zhì)量病害的發(fā)生.現(xiàn)在復(fù)合材料已經(jīng)被有效應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中,并且已經(jīng)取得了良好效果,本文結(jié)合復(fù)合材料特性,主要對(duì)其在橋梁工程中應(yīng)用方向與要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析.

相比于傳統(tǒng)鋁合金、高強(qiáng)鋼和玻纖復(fù)合材料等材料,碳纖維復(fù)合材料減重效果和強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)更加明顯.在國(guó)內(nèi)市場(chǎng),雖然已有部分展車實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料在汽車車身局部及一些零部件上的應(yīng)用,但目前尚處于樣車、樣件及研制品的階段.如何開發(fā)出適用于汽車量產(chǎn)工藝和制造節(jié)拍的加工及連接工藝,同時(shí)降低制造成本,仍然是國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料在量產(chǎn)汽車領(lǐng)域應(yīng)用的重大難點(diǎn).本文介紹了碳纖維的各向異性與復(fù)合材料設(shè)計(jì)方法、加工工藝及多材料連接工藝的方法.

基于飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),詳細(xì)探討、分析復(fù)合材料的環(huán)境影響問題,重點(diǎn)探討了環(huán)境因素對(duì)負(fù)荷材料的影響程度和方式,希望通過本文研究,能夠?yàn)橄嚓P(guān)飛機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)提供可以參考的依據(jù)。

以某飛機(jī)復(fù)合材料翼面為研究對(duì)象,基于aerobook軟件平臺(tái),對(duì)復(fù)合材料翼面進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度快速迭代設(shè)計(jì)。解決了復(fù)合材料部件級(jí)結(jié)構(gòu)在方案設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)確定的問題,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)、快速優(yōu)化、快速校核、快速傳遞數(shù)據(jù),提升設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量。

從葉片成本出發(fā),對(duì)風(fēng)電葉片的材料設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了剖析,結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了\"材料/結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-成本模型\"影響研究;分析出對(duì)風(fēng)電葉片成本影響的關(guān)鍵材料/結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素,用以對(duì)風(fēng)電葉片的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)與參考。材料組分和結(jié)構(gòu)部件的角度建立的成本模型顯示,對(duì)材料成本影響最大的因素為主梁部件單向玻纖材料和蒙皮夾心結(jié)構(gòu)部件夾心材料,通過合理選材與優(yōu)化,可以對(duì)兆瓦級(jí)40~50m葉片降低材料成本超過8%。

分析了宇航復(fù)合材料壓力容器技術(shù)指標(biāo)的特點(diǎn)和確定方法,初步探討了圓柱形、球形、近球形、橢球形、環(huán)形、錐形容器纖維纏繞復(fù)合材料殼體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),copv作為宇航系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,其研制技術(shù)(如copv結(jié)構(gòu)效率)將直接決定其性能,對(duì)宇航系統(tǒng)有很大的影響。本文對(duì)宇航復(fù)合材料壓力容器的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

采用加強(qiáng)筋可提高復(fù)合材料方管在內(nèi)外壓下的抗變形能力,但目前對(duì)于加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究不足。針對(duì)復(fù)合材料方管,采用ansys軟件研究了3種結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)環(huán)筋(π型空心加強(qiáng)筋、u型空心加強(qiáng)筋和實(shí)心加強(qiáng)筋)對(duì)復(fù)合材料方管變形的約束能力。制作了5件復(fù)合材料方管試樣,并測(cè)試了其受內(nèi)外壓下的最大變形。結(jié)果:采用π型空心加強(qiáng)環(huán)筋的復(fù)合材料方管具有最小的變形。在內(nèi)壓0.02mpa下測(cè)得最大變形為3.7～4.1mm,在外壓0.01mpa下測(cè)得最大變形為4.5～4.7mm,試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果基本一致。表明:π型加強(qiáng)環(huán)筋更適合于方管筒身段的加強(qiáng),方管的最大變形均未超過高強(qiáng)玻璃纖維的彈性變形。

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考資料 復(fù)合材料與工程 考試形式 筆試閉卷 考試時(shí)間和地點(diǎn) 時(shí)間：2015年6月25日14:00--15:40 地點(diǎn)：材料學(xué)院a107 題型與分?jǐn)?shù)分布 一．名詞解釋 二．填空題 三．簡(jiǎn)答題 四．計(jì)算題 1 一、緒論 1.復(fù)合材料：由兩種或兩種以上具有不同的化學(xué)或物理性質(zhì)的組分材料組成的一種與組分材 料性質(zhì)不同的新材料，且各組分材料之間具有明顯的界面。 一相為連續(xù)相，稱為基體；起連接增強(qiáng)體、傳遞載荷、分散載荷的作用。 一相為分散相，稱為增強(qiáng)體（增強(qiáng)相）或功能體。是以獨(dú)立的形態(tài)分布在整個(gè)連續(xù)相中的， 兩相之間存在著相界面。（分散相可以是增強(qiáng)纖維，也可以是顆粒狀或彌散的填料） 主要起承受載荷的作用，賦予復(fù)合材料以一定的物理、化學(xué)功能。 2.復(fù)合材料分類： a按基體材料分：樹脂基的復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、無機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料 b按分散相形態(tài)分：連續(xù)纖維增強(qiáng)

本文圍繞湘潭市湘江芙蓉大橋進(jìn)行防撞設(shè)計(jì),首先運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行船撞力計(jì)算。以湘潭芙蓉大橋通航孔16#為例,通過有限元軟件ansys/ls-dyna模擬在不設(shè)防撞裝置下2000t級(jí)船舶滿載正撞雙片橋墩、單片橋墩、滿載側(cè)橋向20°撞擊順橋向橋墩中部、角部及橫橋向橋墩中部和在設(shè)防撞裝置下2000t級(jí)船舶滿載正撞及滿載側(cè)橋向20°撞擊。同時(shí)整理出每種工況下的碰撞力及碰撞能量時(shí)程曲線。通過有限元軟件分析比較橋墩有無防撞裝置兩種工況下的撞擊力,來進(jìn)行橋梁防撞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。研究結(jié)構(gòu)表明:1.由各國(guó)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的結(jié)果差異較大,需要結(jié)合有限元數(shù)值模擬計(jì)算船撞力;2.本文設(shè)計(jì)的自浮式d250型圓筒形截面復(fù)合材料防撞系統(tǒng)具有較大的變形能力和較強(qiáng)的緩沖吸能作用,不僅能減輕橋墩受損程度還能減緩船舶撞擊時(shí)自身的損傷。

歷時(shí)一個(gè)多月的精心施工,常溧線航道橋梁防撞保護(hù)示范工程——新孟滆大橋防撞保護(hù)設(shè)施安裝已基本完工。這標(biāo)志著新型復(fù)合材料橋梁防撞設(shè)施在內(nèi)河橋梁上成功示范應(yīng)用。該項(xiàng)目由常州航道處(武進(jìn)航道處)、南京工業(yè)大學(xué)、上海博泓低碳節(jié)能科技股份有限公司、江蘇省

1 玻璃鋼復(fù)合材料埋地管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究 摘要:玻璃鋼復(fù)合材料管比強(qiáng)度高、重量輕、運(yùn)輸安裝方便、摩擦阻力小、輸 運(yùn)能力高、熱應(yīng)力小、耐磨性好、防腐蝕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、維修方便、生產(chǎn)效率高、 成本低,適用于石油輸送管。為玻璃鋼復(fù)合材料石油輸送管的使用安全，同時(shí)節(jié) 約施工開支，本文根據(jù)玻璃鋼復(fù)合材料石油輸送管的性能，以及地面壓力對(duì)埋地 下管子的角擴(kuò)散理論，對(duì)受卡車的載荷的埋在地下的玻璃鋼石油輸送管,進(jìn)行了 不同鋪層層數(shù)建模，并進(jìn)行了強(qiáng)度計(jì)算，設(shè)計(jì)出了合理的管壁厚度，有效的減輕 了玻璃鋼復(fù)合材料埋地管的重量。 1.概述 管道是現(xiàn)代工業(yè)中流體輸送的重要材料。傳統(tǒng)的金屬管、混凝土管或因易銹 蝕，或因質(zhì)量大，已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要，復(fù)合材料管便應(yīng)運(yùn)而生。 1.1玻璃鋼管的優(yōu)點(diǎn) 與傳統(tǒng)的鋼管和混凝土管相比，玻璃鋼管具有以下優(yōu)點(diǎn)。 （1）耐久性好。金屬和混凝土管的防銹、耐化學(xué)腐蝕性很差。

針對(duì)復(fù)合材料易碎蓋關(guān)鍵部位薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并采用數(shù)值模擬方法對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行了研究。首先對(duì)易碎蓋整體進(jìn)行數(shù)值模擬,為薄弱區(qū)結(jié)構(gòu)局部模型分析提供了邊界條件與載荷。其次通過局部數(shù)值模擬結(jié)果結(jié)合相應(yīng)的強(qiáng)度準(zhǔn)則,預(yù)測(cè)了相應(yīng)的易碎蓋沖破壓力,并通過對(duì)易碎蓋實(shí)驗(yàn)件進(jìn)行沖破實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案與理論方法的準(zhǔn)確性。最后討論了薄弱區(qū)參數(shù)對(duì)易碎蓋沖破壓力的影響。

為了設(shè)計(jì)和制造出重量輕、工藝簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的電動(dòng)通用飛機(jī),提出了一種新型的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法.對(duì)飛機(jī)的載荷傳遞進(jìn)行了理論分析,采用catia對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,并使用patran/nastran進(jìn)行了強(qiáng)度計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,優(yōu)化了復(fù)合材料鋪層設(shè)計(jì),采用二維圖紙的形式快速完成發(fā)圖.對(duì)所采用復(fù)合材料的組件和整機(jī)進(jìn)行了一系列的力學(xué)試驗(yàn)驗(yàn)證,形成了一套適合輕型飛機(jī)的結(jié)構(gòu)快速試驗(yàn)驗(yàn)證方法.根據(jù)不同類型零部件的特點(diǎn)采用不同的制造工藝,使生產(chǎn)成本和周期得到有效控制.設(shè)計(jì)結(jié)果、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性和工藝質(zhì)量的可靠性已經(jīng)在銳翔rx1e電動(dòng)雙座飛機(jī)上得到了證實(shí),該飛機(jī)的各項(xiàng)性能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求.

復(fù)合材料電桿具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn),適用于復(fù)雜地形使用。以使用工況為依據(jù),計(jì)算了水泥電桿的彎矩,構(gòu)建了復(fù)合材料電桿的結(jié)構(gòu),采用有限元分析了其受力狀態(tài),結(jié)果表明,依此設(shè)計(jì)的電桿能夠替代目前的水泥電桿,達(dá)到使用要求。