第八章 复合材料结构耐久性损伤容限设计4-2

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复合材料结构设计

复合材料结构设计
力的比值)
2、层合板极限强度
导致层合板中各铺层全部失效时的层合板正则化内力(层合板逐层失效)
层间应力
强度:复合材料层合板抵抗层间应力的能力与基体强度
为同一量级
产生原因:
1、横向载荷 2、自由边界效应
自由边、孔周边等处存在层间应力集中
后果:易导致分层破坏
飞机结构设计的基本要求
➢ 气动性能要求:保证飞机具有合理的气动外形和好的表面质量(否则飞 行性能和品质变差) ➢ 最小重量要求:保证在足够的强度、刚度、疲劳安全寿命、损伤容限等 条件下,结构重量最轻 结构重量系数:飞机结构重量/飞机正常起飞重量 的百分比
2、夹层结构
上下面板(薄层合板)
—— 承受面内载荷(轴向拉压和面 内剪切)
中间芯层 (蜂窝、泡沫、波纹板
和木材等) —— 承受垂直于面板的剪切和压缩 应力,支持面板防止失稳。
优点:
➢ 更符合最小重量原则 比重小、刚度大(芯层支持抗弯好)、强度高(承受多轴向压力载荷)、 抗失稳、耐久性/损伤容限能力强(裂纹扩展和断裂韧性、抗声疲劳) ➢ 无铆缝(故机翼表面外形质量和气动性能较好) ➢ 简化结构(减少零件数目和减少装配工作量)
层合板/层压板的表示法:
图示法(直观)和公式法(简便)
(a)正轴坐标系和应力
(b)偏轴坐标系和应力
单向层合板的基本强度
铺层的基本强度,复合材料在面内正轴向的单轴正应力或纯剪力作用下
的极限应力(5项:单向板纵向和横向拉、压强度;面内剪切强度)。
层合板的强度
1、最先一层失效强度
各单一铺层应力分析→计算各铺层强度比→比较(强度比最小的铺层最 先失效,其对应的正则化内力)(强度比:材料强度极限同结构所受对应应

66R3民用航空器部件修理人员执照考试大纲

66R3民用航空器部件修理人员执照考试大纲

中国民用航空总局编号:AC-66R1-03颁发日期:2006年10月30日批准人:标题:民用航空器部件修理人员执照考试大纲1.目的和依据本咨询通告依据CCAR-66R1第66.24条制定,目的是为民用航空器部件修理人员执照<以下简称修理人员执照)基础部分的考试提供标准。

2.适用范围本咨询通告适用于欲取得修理人员执照基础部分的人员,同时适用于民用航空器维修人员执照考试管理中心<以下简称考管中心)。

3.撤销备用4.生效日期本咨询通告中基本技能考试大纲于本通告下发之日起生效,本通告完全生效日期为 2007年1月1日。

5.笔试大纲说明部件修理人员执照基础部分按下列专业划分:机械类:(a>航空器结构,其英文代码为STR;(b>航空器动力装置,其英文代码为PWT;(c>航空器起落架,其英文代码为LGR;(d>航空器机械附件,其英文代码为MEC;电子类:(e>航空器电子附件,其英文代码为AVC; (f>航空器电气附件,其英文代码为ELC。

5.1航空器部件修理人员执照<基础部分)笔试内容以模块形式组成:1)通用模块;<对应维修人员执照考试大纲的M9+M10)2)机械类公共模块/电子类基础模块3)各专业模块。

各专业的考试内容为:5.2考题按照难易程度划分为三个等级,定义如下:5.3考试组卷和出题逻辑:考试大纲中定义等级3的章节,从试卷等级3和等级2中抽取。

●考试大纲中定义等级2的章节,从试卷等级2和等级1中抽取。

●考试大纲中定义等级1的章节,从试卷等级1中抽取。

5.4部件修理人员执照笔试考试内容及出题量5.4.1通用模块:包括人为因素、航空法规和维修出版物两部分。

5.4.2机械类公共模块5.4.3机械类专业模块5.4.4电子类基础模块包括:电工基础、模拟电子技术基础和数字电子技术基础三部分。

5.4.5 电子类修理专业模块6.基本技能考试大纲6. 1基本技能考试大纲使用说明基本技能考试大纲共有15个工程<每个工程包括若干个子工程),有些工程的实作可以结合到其他工程中进行,如“常用工具和量具的使用”、“常用电子电气测试设备的使用”等。

2-复合材料结构设计-设计要求和原则(课堂PPT)

2-复合材料结构设计-设计要求和原则(课堂PPT)
弹性常数可选取对应温度区间内的典型值
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耐久性设计要求
一般要求
飞机结构的经济寿命必须大于设计使用寿命 飞机结构的经济寿命必须进行试验验证 在设计使用寿命期内,飞机结构不允许出现开裂、分层、脱胶、变形
为了保证结构安全而需进行修理、更换和检查 干扰飞机的机械操作 影响飞机的气动特性 产生功能性障碍 在稳态飞行或地面运输条件下引起裂纹/分层的持续扩展
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结构分析要求
一般要求
复合材料的结构分析是主要的设计内容之一,包括静动分析,气动 弹性剪裁及耐久性与损伤容限分析 结构分析过程中使用的方法,手段,工具都应经过验证并有足够的 设计和使用经验。
静强度与刚度分析
金属结构静强度与刚度分析的要求原则上适用于复合材料结构 1)复合材料的层压板的应力应变关系在破坏前呈线性,无屈服极限 2)结构所用层压板的弹性常数一般采用经典层压板理论,层压板破 坏分析应采用经验证的失效准则,并辅以适当的刚度削减法则 3)判断复合材料结构失效的设计许用值,一般不直接采用无损试样 得到的极限破坏强度
2
结构设计要求 静强度设计要求
一般要求
在进行部件结构静强度分析与试验验证时,应保证在使用载荷下 结构不产生有害的变形和损伤,在设计载荷下结构不出现总体破坏
应通过设计载荷下的部件试验程序来验证复合材料结构的静强度、 符合设计准则的程度和可能的强度储备。
对安全裕度大的复合材料结构,可通过试样、元件和组合件试验结 果支持的分析来验证
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动力分析
原则上与金属结构的动力学分析要求一致,是动力学设计 的基础,主要包括动特性分析,动载荷与动响应分析,结 构敏感度分析与动力学优化分析,鸟撞损伤和射弹损伤分 析,声响应和声疲劳分析。
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《复合材料》 课程教学大纲

《复合材料》 课程教学大纲

《复合材料》课程教学大纲一、课程名称(中英文)中文名称:复合材料英文名称:Composite Materials二、课程代码及性质课程代码:0801492课程性质:专业选修课,选修课三、学时与学分总学时:32(理论学时:32学时;实践学时:0学时)学分:2四、先修课程材料科学基础、热处理原理与工艺、工程材料学、金属材料学五、授课对象本课程面向材料科学与工程专业、材料成型及控制工程专业学生开设六、课程教学目的(对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用)本课程的教学目的:1. 掌握复合材料的复合理论、界面设计原则及制备技术,具备应用这些知识分析、解决材料科学与工程专业中的复合材料的设计与制备问题的能力;2. 掌握聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷复合材料的强化机制、界面类型、制备方法及性能评价方法,具备独立进行复合材料性能分析的能力;理解表面改性与表面复合材料的制备、评价方法。

3. 以小组合作的方式对感兴趣的复合材料进行调研,具备资料收集,制作、使用PPT进行交流的能力。

4. 了解复合材料的发展前沿,掌握其发展特点与动向。

七、教学重点与难点:教学重点:复合材料的复合理论及界面设计,几种不同类型复合材料的强化机制及失效分析。

教学难点:复合材料的复合理论及界面设计。

八、教学方法与手段:教学方法:(1)以课堂讲授为主,阐述该课程的基本内容,保证主要教学内容的完成。

(2)安排适量的课堂讨论环节。

(3)分配小组对复合材料进行调研,并以讲解PPT的形式在课堂展示,使学生通过课下的资料查阅而掌握基本的专业资料获取方法、途径、整理归纳和讲演能力。

教学手段:(1)运用现代教学工具,在课堂上通过PPT讲授方式,实现图文并茂,形象直观;九、教学内容与学时安排(1)总体安排教学内容与学时的总体安排,如表2所示。

(2)具体内容各章节的具体内容如下:第一章复合材料概述.(1学时)第一节复合材料的发展简史第二节复合材料的定义、命名和分类一、复合材料的定义二、复合材料的分类第三节复合材料的特性第二童增强材料(4学时)第一节纤维一、有机纤维二、无机纤维三、金属与其它纤维四、各种纤维性能的比较第二节晶须第三节颗粒第四节增强材料的表面处理第三章复合理论(4学时)第一节复合原则一、材料组元的选择二、制备方法的选择第二节复合材料的界面设计原则一、界面及其类型二、聚合物基复合材料界面设计三、金属基、陶瓷基复合材料界面设计第三节复合材料界面理论一、浸润性二、界面粘结三、热残余应力四、界面相容性与不稳定性第四节界面粘结强度的测定一、宏观试验法二、单纤维试验法三、微压入试验法第五节混合定律一、连续纤维单向增强复合材料(单向层板)二、短纤维增强复合材料第四童聚合物基复合材料(PMC) (5学时)第一节概述一、PMc的发展历史二、PMC的分类第二节聚合物基体一、概述二、热固性基体三、热塑性基体第三节 PMC界面一、PMc界面表征二、PMc界面特点三、PMc界面设计第四节 PMC制备工艺第五节 FRP的力学性能第五章金属基复台材料(MMc)(5学时)第一节概述一、MMC的历史二、MMC的分类第二节金属基体一、铝及铝合金二、钛及钛合金三、镁及镁合金第三节 MMC制备工艺•第四节MMC的界面一、MMC界面类型与界面结合二、MMC界面稳定性三、MMC界面浸润与界面反应控制第五节 MMC的性能第六章陶瓷基复合材料(CMC) (2学时)第一节概述第二节陶瓷基体及其粉末原料的制备第三节 CMC制备工艺第四节 CMC界面第五节 CMC增韧机制第六节 CMC的性能第七章表面改性与表面复合材料(1学时)第一节概述第一节表面复合材料的制造技术第二节表面复合材料性能评价方法第八章复合材料的最新进展展望(2学时)第一节增强相的进展第二节纳米复合材料第三节智能复合材料第四节功能梯度复合材料(3)各章节的课后思考题(作业)及讨论要求思考题(课后作业):第1章思考题:1.复合材料的定义是什么?2.复合材料有哪些不同的分类?3.复合材料有哪些优势?3.复合材料可以应用在哪些领域?第2章思考题:1.常用的增强相有哪些?2.纤维的基本概率有哪些?3.Kevlar纤维和超高分子量聚乙烯纤维有什么特点?4.列举几种典型的无机纤维,它们分别有什么特点或用途?5.简述金属纤维的特点。

材料力学损伤容限知识点总结

材料力学损伤容限知识点总结

材料力学损伤容限知识点总结材料力学中,损伤容限是指材料在受到外力作用下能够承受的最大损伤程度。

了解和掌握材料的损伤容限是进行材料强度评估和工程设计的重要依据。

下面将从材料损伤的概念、分类与特点、损伤容限的评估方法等多个方面进行知识点总结。

一、材料损伤的概念材料损伤是指在材料受到外力作用下,出现内部结构的变化和性能的下降。

材料损伤可以表现为裂纹、孔洞、塑性变形、断裂等不同形式和程度的破坏。

损伤过程是材料在外力作用下发生的物理和化学变化的结果。

二、材料损伤的分类与特点1. 功能性损伤和结构性损伤:功能性损伤是指材料在使用过程中,由于物理、化学或热力学原因导致性能下降,如疲劳、蠕变等;结构性损伤是指材料在外力作用下,发生裂纹、断裂等破坏,破坏了材料的结构完整性。

2. 非可逆性损伤和可逆性损伤:非可逆性损伤是指材料在外力作用下,发生永久性变形或破坏,无法回复到原始状态;可逆性损伤是指材料在外力作用下,发生临时性变形或破坏,能够回复到原始状态。

3. 累积性损伤和集中性损伤:累积性损伤是指在材料受到多次外力作用后,损伤逐渐积累、累加;集中性损伤是指材料受到单次外力作用后,损伤集中在特定区域。

三、损伤容限的评估方法1. 经验法:通过实验测试和工程实践总结出的经验公式和规范来评估材料的损伤容限。

例如,根据材料的断裂韧性和材料强度参数来确定材料的破裂容限。

2. 理论分析法:通过建立适当的材料力学模型,应用弹性力学、塑性力学、断裂力学等理论进行定量分析,得出材料的损伤容限。

3. 数值模拟法:借助计算机软件和数值模型,对材料在外力作用下的物理过程进行模拟,根据模拟结果来评估材料的损伤容限。

四、材料损伤容限的影响因素1. 材料性质:材料的组分、原子结构、晶粒形貌、晶界及其他缺陷对损伤容限有重要影响。

2. 外力条件:外力作用的类型、大小、方向和加载速率等外力条件会对损伤容限的评估结果产生影响。

3. 环境因素:如温度、湿度、应力腐蚀等环境因素会对损伤容限产生影响。

复合材料渐进损伤退化本构模型

复合材料渐进损伤退化本构模型

复合材料渐进损伤退化本构模型随着工程领域的不断发展和复杂化,使用复合材料的应用范围越来越广泛。

由于复合材料具有高强度、高刚度和轻质化的优点,因此在航空航天、汽车、船舶和民用工程等领域得到广泛应用。

然而,复合材料在使用过程中往往会受到各种外部载荷的作用,导致材料内部的损伤逐渐积累和发展。

对于这种渐进损伤退化的行为,建立本构模型能够更好地描述材料的力学性能,并有效预测材料的寿命。

1. 复合材料的渐进损伤退化行为复合材料的渐进损伤退化行为是指材料在长期受载作用下逐渐累积损伤并导致力学性能的退化。

这种行为在复材料的结构设计和寿命预测中具有重要意义。

复合材料的渐进损伤退化行为主要包括疲劳、开裂、层间剥离、纤维断裂等多种损伤模式。

这些损伤模式的发展会导致材料强度和刚度的下降,最终影响材料的使用性能和寿命。

2. 复合材料的本构模型复合材料的本构模型是描述材料力学性能的数学模型,能够通过一定的数学方程和参数来描述材料的应力-应变关系。

传统的本构模型多是基于线性弹性理论建立的,无法很好地描述复合材料的损伤退化行为。

针对复合材料的渐进损伤退化行为,需要建立能够描述损伤发展过程的非线性本构模型。

3. 渐进损伤退化本构模型的建立为了更好地描述复合材料的渐进损伤退化行为,研究人员提出了许多渐进损伤退化本构模型。

这些模型主要基于断裂力学、塑性损伤理论、细观本构理论等原理建立,并结合了材料的微观结构和损伤机理。

常见的渐进损伤退化本构模型包括本构关系修正法、能量释放率法、损伤张量法、微裂纹模型等。

这些模型能够有效地描述复合材料在渐进损伤过程中的力学行为,并为材料的寿命预测提供更准确的方法。

4. 渐进损伤退化本构模型的应用渐进损伤退化本构模型在复合材料的结构设计和寿命预测中具有重要应用价值。

通过建立适合复合材料损伤特性的本构模型,可以更准确地预测材料的寿命和使用性能。

在工程实践中,这些本构模型还可以用于分析复合材料结构在不同载荷下的损伤演化和寿命预测,为材料的设计和改进提供重要参考依据。

北航航空学院研究生培养计划

北航航空学院研究生培养计划

航空科学与工程学院飞行器设计(082501)学术学位硕士研究生培养方案一、适用学科航空宇航科学与技术(0825)飞行器设计(082501)飞机适航设计(99J1)飞行动力学与飞行安全(0825Z1)旋翼飞行器设计(0825Z2)二、培养目标1.坚持党的基本路线,热爱祖国,遵纪守法,品行端正,诚实守信,身心健康,具有良好的科研道德和敬业精神。

2.适应科技进步和社会发展需要,在飞行器设计领域掌握坚实的基础理论和系统的专门知识,有较宽的知识面和较强的自学能力,掌握飞行器总体设计、结构设计、气动弹性、飞行力学及飞行安全等方面的知识,具有从事科学研究或独立担负专门技术工作的能力,掌握一门外国语,造就一批高层次、复合型、具有一定国际视野和竞争力的航空航天领域的工程技术研究型人才。

3.具有创新精神、创造能力和创业素质。

三、培养方向飞行器总体设计1.航空器总体综合设计与优化2.临近空间飞行器系统综合设计3.飞行器隐身技术4.飞行器效能评估与战斗生存力设计5.微小型飞行器6.飞行器发展战略7.飞行载荷与静气动弹性修正8.气动弹性优化飞行器结构设计1.结构优化设计2.结构可靠性3.复合材料结构设计4.智能结构与结构控制5.飞行器结构与机构动力学设计及试验6.颤振设计7.气动伺服弹性与主动控制8.耐久性与损伤容限设计9.结构热设计与防护10.主动控制起落装置设计11.飞机适航符合性验证飞行动力学与控制1.航空器操纵与稳定性2.航空器飞行动力学与控制3.飞行品质与飞行模拟4.临近空间飞行器动力学与控制5.大迎角飞行动力学6.非线性飞行动力学与控制。

飞行安全1.适航性2.飞行环境与模拟3.空中交通管理4.飞行安全与飞行事故分析5.驾驶策略与飞行训练新技术6.飞行试验技术7.试飞取证技术四、培养模式及学习年限为保证培养质量,飞行器设计学科硕士研究生培养实行导师负责制,或以导师为主的指导小组制。

导师(组)负责制订硕士研究生个人培养计划、组织开题报告、指导科学研究和学位论文等。

复合材料力学

复合材料力学

01
有限差分法是一种直接求解偏微分方程的数值方法。
02
该方法通过将微分转化为差分来离散化偏微分方程,然后在 离散化的网格上直接求解该方程。
03
在复合材料力学中,有限差分法常用于分析复合材料的热传 导、波传播等问题。
其他数谱分析、 摄动法、离散元素法等。
02
这些方法在复合材料力学中也有 一定的应用,特别是在某些特殊 问题的求解中。
02
复合材料的力学性能
复合材料的弹性模量
弹性模量
复合材料的弹性模量取决于其组 成材料的弹性模量和纤维方向。 通常情况下,复合材料的弹性模 量高于其组成材料的弹性模量。
纤维方向效应
复合材料的弹性模量在不同纤维方 向上存在差异,表现出各向异性。
增强效果
通过合理选择增强材料和优化复合 材料的结构,可以提高复合材料的 弹性模量。
有限元分析方法
有限元分析(FEA)是一种数值分析方法,用于解决复杂的工程问题,特别是关于 结构强度、刚度、稳定性等问题。
FEA将复杂的结构分解为若干个简单的子结构,称为“有限元”,然后对每个有限 元进行分析,最后将各个有限元的解组合起来得到整个结构的解。
有限元分析方法在复合材料力学中广泛应用于预测和评估复合材料的力学性能,包 括应力、应变、位移等。
05
复合材料力学的实验研究
复合材料力学性能的实验测试
拉伸测试
压缩测试
通过拉伸实验测定复合材料的弹性模量、 泊松比和抗拉强度等参数,以评估其在轴 向拉伸载荷下的性能表现。
压缩实验用于测定复合材料的抗压强度、 弹性模量和泊松比等参数,以评估其在轴 向压缩载荷下的性能表现。
弯曲测试
剪切测试
弯曲实验用于测定复合材料的抗弯强度、 弹性模量和挠曲模量等参数,以评估其在 弯曲载荷下的性能表现。
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第八章复合材料结构耐久性损伤容限设计(二)
目的与要求耐久性/损伤容限的基本设计方法、通用过程流程和一般设计原则提高零部件耐久性/损伤容限的特殊设计方法和材料使用因素
了解耐久性/损伤容限设计实例
材料因素对耐久性/损伤容限设计的影响程度
重点耐久性/损伤容限的基本设计方法、通用过程流程和一般设计原则提高零部件耐久性/损伤容限的特殊设计方法和材料使用因素


耐久性/损伤容限的基本设计方法、通用过程流程和一般设计原则



习提问耐久性/损伤容限的基本设计方法、通用过程流程和一般设计原则?提高零部件耐久性/损伤容限的特殊设计方法和材料使用因素?
新知
识点
考查
耐久性/损伤容限的基本设计方法、通用过程流程和一般设计原则
布置
作业
课堂布置
课后
回忆
耐久性/损伤容限的基本设计方法、通用过程流程和一般设计原则?备注
教员张颖云
1.耐久性/损伤容限设计方法
1.1.概述
1.1.1目的
耐久性/损伤容限的设计方法主要是正确地制定和执行,对结构的耐久性/损伤容限控制计划。

1.1.2主要的两项任务
●确定关键件根据系统的整体性、零件在系统中的位置、作用以及零件的
服役环境,又设计人员预先或者设计过程中确定零件或部件是否属于关键件,或者重要件。

●对关键件进行全面的质量控制由设计人员,协同工艺人员、质量控制、
操作人员和其他方面的人员,共同完成关注关键件或重要件的制造过程,要求从材料的定制、运输、存储、下料、铺贴、固化、成形、机械加工,以及随后的试验等方面进行控制。

1.1.3设计原则
●关键部位、关键件可能出现的缺陷/损伤的类型、尺寸、位置、范围以及
他们的相对严重性;
●评定损伤对疲劳载荷的敏感性及其疲劳扩展性,修理的最佳方案和可能保
留的剩余强度值;
●最后剩余强度的验证,确定检查间隔时间、检查方法,以及中间发生的损
伤扩展;
●环境对带有缺陷或损伤的零部的影响程度,突发事件可能导致的损伤和缺
陷的发展。

1.2.关键件的选择
1.2.1.评价因素
●一旦破坏或其破坏持续未被查出会对结构安全造成严重的后果的结构危
险部位和构建
✧承受的服役中出现超载能力对飞机而言就是飞行可能出现结构承
力;
✧静态试验或启动过程中附加的超大载荷对飞机而言则表示为,地面
试验载荷。

●影响零部件服役的因素
✧零部件的功能可靠性
✧经济性
1.2.2.关键件的确定原则
●着重考虑单向传力途径结构,特别是由于装配完成后零部之间的遮挡造成
的不可检结构;
●具有高度、超高度的局部应力,或者具有高度的应力集中部位的零部件,
以及附近的影响因素;
●强度计算或试验中显示的薄弱环节,或者是在服役过程中暴露出的强度下
降的部位;
●刚度差别比较大、振动幅度较大的部位,可能造成布局失效,导致功能障
碍或消失。

1.2.3.对复合材料来讲的主要结构
●容易遭受外来物冲击的部位;
●可能承受非层板平面内的载荷(即面外载荷)、受载复杂的承力区域的构
件和部位;
●受高温、湿/热或特殊环境因素长期作用的部位;
●加工、装配困难,易产生缺陷的部位。

1.3.复合材料结构损伤容限结构类型
1.3.1损伤无扩展概念
●前提
✧在规定的检查间隔时间内不出现损伤扩展,如果出现了明显的缺陷/损
伤扩展,必须更改原有设计和所有按此方案进行的零部件或系统,并且重新
确定设计方案;
✧为了满足含有损伤时的剩余强度要求
●原因
✧隐蔽性强无论是生产现场、装配过程,还是服役过程发生的缺陷,
对于复合材料来说,都是很难发现的;
✧扩展的无规律性在疲劳载荷下的扩展目前无明确的规律性可循,因
此一般设计时将设计许用值控制在较低值;
✧有极好的疲劳性能和金属材料相比较,复合材料有极好的疲劳性能,
即使受到冲击后的疲劳性能也好于金属材料。

●验证方法
✧试验验证的支持数据
✧结构疲劳试验验证
1.3.2损伤扩展概念的前提条件
●对可能出现每种缺陷/损伤,在使用载荷谱下的扩展特性有可靠的数据和
足够可靠试验检测方法;
●对于试验件和实际服役的零部件,应该有服役的先例作为印证依据,最好
具有失效分析的数据。

1.4.复合材料结构耐久性/损伤容限的一般设计原则
1.4.1合理控制设计应变/应力水平
根据构件所受载荷的性质和大小,综合考虑强度、刚度、耐久性和损伤容限的要求,确定合理的应变水平和质量指标。

这是复合材料耐久性和损伤容限设计的关键方面。

1.4.2结构形式选择和材料选择
考虑构件使用部位、载荷类型、连接要求、工作环境、工艺性等多种因素的同时,还应该选择能够提高复合材料结构损伤特性的合理的结构形式,进行合理的材料设计—包括选择组份材料和铺层材料。

1.4.3细节设计
应该注意到复合材料层压结构层间性能比较低,在细节设计时应尽量避免使其遭受面外载荷。

对于无法避免的面外载荷和应力集中、刚度突变、传力不连续等细节处理,必须采取适当的设计措施,最好参照已有的设计事例或试验数据。

1.4.4可修理性和可更换性
复合材料呈现的脆性、易分层性,以及抗冲击性明显低于金属材料的特性,因此设计时要求考虑到结构受损时,能够方便地进行更换和修理。

1.4.5可检查性
对于重要的接头、应力集中部位及其它关键结构部位,能方便地进行日常维护和定期检查。

1.5.复合材料结构耐久性/损伤容限的设计选材和材料设计
1.5.1影响条件
●环境因素
✧材料的韧性
✧最高使用温度
●抗冲击损伤性能
✧冲击后的剩余强度(CAI)
冲击抗组
损伤容限
✧冲击后的损伤面积
✧层间韧性C IC、C IIC
✧开控试样(零件)拉伸、压缩性能
1.5.2选取韧性好的集体
●环氧基体
✧T300/5208
✧AS6/2220-3
●双马基体
✧T300/QY8911
✧T300/5405
✧T800/5245
✧IM7/5250-4
✧AS6/5245C
●热塑性
✧IM6/APC2
✧AS6/PEEK
1.5.3利用复合材料的材料可设计性来提高韧性
●采用混合复合材料
●利用铺层设计改善损伤容限特性
1.6.设计细节
1.6.1复合材料细节设计的特殊要求
●不同铺设角的相邻铺层之间刚度特性和热膨胀性差别过大;
●各层之间出现过大的铺层应力;
●自由边或因冲击而出现层间法向应力,容易引起分层。

1.6.2胶接连接处的细节设计
1.6.3蜂窝夹层结构的设计
2.提高零部件耐久性/损伤容限的特殊设计方法
2.1.提高结构耐久性/损伤容限的特殊设计技术
2.2.采用特殊设计技术需求注意问题
2.2.1.弹性变形阶段;
3.课后作业
3.1.复合材料结构损伤容限结构类型是什么?
3.2.复合材料结构耐久性/损伤容限的一般设计原则是什么?。

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