摘要：外物撞击是造成航空发动机风扇叶片变形、损伤甚至断裂的主要因素。针对外物撞击持续时间短、瞬间载荷大、损伤影响因素多,难以进行定量损伤评价的问题,提出基于叶片损伤参数α的叶片损伤定量评价方法。以发动机风扇叶片受冰撞为例,采用非接触叶尖计时测量方法,对叶片撞击产生的叶尖位移进行监测分析,验证了该方法的可行性。采用瞬态动力学分析方法对叶片经受撞击过程进行全流程仿真模拟,并采用正交试验法定量研究了外物撞击过程中的撞击速度、叶片转速、撞击位置3种因素对叶片损伤参数α的影响,拟合回归方程并绘制了这3种因素的3D响应曲面图,得到各因素的影响权重。结果表明:冰块速度与撞击位置同时下降时,叶片损伤弱化效果显著。该方法可为大型风扇叶片抗外物打击性能设计和在役健康监测提供理论支撑。

摘要：随着以碳纤维为代表的纤维复合材料的推广和应用,在轨道交通领域,复合材料逐步从非承载件向主承力结构发展。转向架作为列车车辆的核心部件,其较重的质量为列车轻量化革新提供了可观的空间。本文基于纤维缠绕工艺及树脂传递成型工艺,通过对原材料的筛选、模具的设计、工艺参数的优化,成功实现了多腔、曲面、大尺寸、厚壁的碳纤维转向架构架横梁的一体成型。测试结果表明,孔隙率、纤维体积含量、固化度及内部质量等性能充分达到设计要求且减重效果明显,完成了结构功能一体化的复合材料构架横梁国产化研制目标。

摘要：基于纤维缠绕基础理论和数值模拟仿真方法,本文根据大封头前极孔直径比对应的螺旋缠绕角、小封头后极孔直径比对应的螺旋缠绕角、摩擦系数对应的稳定偏差角,分析讨论了不等极孔气瓶可缠绕性条件。摩擦系数是纤维缠绕的重要工艺参数,不仅影响稳定偏差角计算,也影响非测地线缠绕角的取值范围;摩擦系数测量至关重要,本文提出采用摩擦系数对比测量方法进行工程应用摩擦系数的测量。基于网格强度理论压力容器强度计算,采用厚径比概念给出薄壳压力容器壳体设计厚度的适用范围;最后,结合全缠单角缠绕工艺,给出压力容器不同截面处的匀衡强度条件,为封头缠绕区的肩部补强提供理论基础和工艺路线。