教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-11-0419)
- 作品数：7 被引量：27H指数：4
- 相关作者：段玉岗张小辉李超李涤尘张静静更多>>
- 相关机构：西安交通大学中国电子科技集团第二十三研究所中国人民解放军装甲兵技术学院更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家高技术研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 超声压紧对低能电子束分层固化复合材料质量的影响被引量：2
- 2015年
- 针对低能电子束分层固化复合材料层间孔隙缺陷导致层间剪切强度较低的问题,设计了超声压紧装置。该装置通过压头将超声波作用于预浸带铺层上,配合低能电子束固化系统制作复合材料层合板,并研究了超声压紧参数对复合材料质量的影响。实验结果表明,超声振动在压紧过程中产生的机械效应和热效应可有效减少孔隙,增强纤维与树脂的界面结合性能,提高层间剪切强度,从而改善复合材料试件质量。其中,振幅对复合材料孔隙率及层间剪切强度影响最大,当超声振幅为7.5μm时,试件致密性明显改善,孔隙率降至1.80%,层间剪切强度提高11.7%;压紧力影响相对较小,当压紧力从100 N到220 N变化时,层间剪切强度只有3.64%的提高,孔隙率在2.62%以下。过大的振幅与压紧力都会引起压紧过程中预浸带温度升高,导致树脂固化度提高,渗透性变差,孔隙率增加,使复合材料质量降低。
- 张小辉段玉岗李超张静静赵新明
- 关键词：复合材料孔隙层间剪切强度
- 整体式风电叶片紫外光原位固化纤维铺放制造技术被引量：4
- 2014年
- 针对风电叶片树脂传递模塑制造工艺自动化程度低,劳动强度高,质量不稳定等问题,提出整体式风电叶片自动化制造新方法,该方法将紫外光原位固化工艺和自动纤维铺放技术相结合以实现整体式风电叶片的制造。根据风电叶片前后缘存在极大曲率的外形特点,提出过渡线轨迹生成算法以获得完整的初始铺放轨迹信息。通过CATIA CAA软件二次开发实现前后缘处铺放轨迹自动生成,以解决极大曲率风电叶片铺放路径生成问题。通过分析整体式叶片芯模的制造方案,并进行整体式风电叶片紫外光原位固化纤维铺放成形基础试验,验证了所提出整体式风电叶片自动纤维铺放制造方法是可行的。该方法能够使预浸带沿任意角度铺放,并通过铺缠在芯模上完整的预浸带铺层来代替分片式叶片中的胶层,有利于提高整体式叶片的综合性能。为了进一步提高紫外光原位固化纤维铺放工艺所制备的复合材料层合板的性能,高质量光固化预浸带的研制需要尽快开展。
- 张小辉段玉岗葛衍明李涤尘
- 关键词：紫外光固化整体式风电叶片纤维铺放
- 压辊材料及形状对纤维铺放压紧效果的影响被引量：8
- 2014年
- 近年来纤维铺放（AFP）技术被广泛用于大型复杂飞机复合材料构件成型。为了保证纤维铺放过程的一致性，纤维铺放压辊必须在适应芯模型面的同时具有较好的压紧力分布均匀性。鉴于此，对不同弹性模量的压辊材料进行了试验分析，薄膜压力传感器及超声显微镜测试结果表明，低弹性模量的压辊材料变形较大，较好地适应了芯模表面，压力分布相对均匀且可以减少铺层的层间孔隙数量，硅橡胶压辊比聚乙烯压辊压紧力分布均匀性提高了50％～60％，铺层孔隙率降低了92．1％。针对孔隙分布主要集中在压辊两端及压紧力在压辊两端下降幅度较大的问题，采用ANSYSWorkbench对压辊端部进行斜端面优化，得到最优倾斜角度为20°；测试结果表明斜端面压辊压力分布均匀性比直断面压辊提高了42．9％，铺层孔隙率下降了51．6％。
- 段玉岗闫晓丰李超张小辉
- 关键词：复合材料孔隙率
- 辐射剂量分布对低能电子束分层固化复合材料层间剪切强度的影响被引量：2
- 2014年
- 为了进一步降低电子束固化复合材料制造成本,研究了预浸带双面辐射分层固化复合材料的最小电子束能量值,以及双面辐射剂量分布对复合材料层间剪切强度的影响。试验验结果表明,125keV低能电子束双面辐射可以获得较好的穿透性,并且辐射固化比较均匀,是能够实现复合材料分层制造的最小电子束能量值。相对于双面等剂量辐射固化复合材料层合板的层间剪切强度(ILSS)的61.7MPa,双面不等剂量辐射固化复合材料层合板的ILSS达到66.3MPa,提高幅度为7.5%。光学显微镜及SEM分析与DSC测试结果表明,辐射剂量分布导致的层间键合树脂基体活性官能团数量,是造成双面等剂量与双面不等剂量辐射复合材料层合板ILSS产生较大差异的主要原因。
- 赵新明段玉岗张静静张小辉李涤尘
- 关键词：复合材料自动铺带层间剪切强度
- 基于CATIA生成数控加工路径的机器人纤维铺放轨迹规划被引量：15
- 2014年
- 纤维铺放轨迹规划是纤维铺放成型中控制加工路径的关键步骤,直接影响复合材料构件的成型精度和铺放效率。本文基于成熟的商业化CATIA数控加工编程软件进行纤维铺放轨迹计算,获取待处理的加工路径,利用矢量补充和格式转换算法解决了铺放轨迹信息与FANUC机器人兼容性差的问题;借助插值算法求出了输送点和剪断点,补充了铺放轨迹信息,进而得到了完整的铺放信息,缩短了开发周期。在基于FANUC机器人的铺放装备上对某飞机舱门进行铺放实验,验证了基于CATIA数控加工技术的纤维铺放轨迹生成方法具有可行性,铺放轨迹结束点位置误差及轨迹间距误差都在±0.5mm之内。
- 段玉岗董肖伟葛衍明刘德宁
- 关键词：复合材料纤维铺放数控加工插值算法
- 光纤智能复合材料纤维自动铺放制造工艺研究被引量：4
- 2015年
- 光纤智能复合材料能对复合材料内部应力和微小损伤实时在线监测,具有良好的稳定性和可靠性。目前,光纤智能复合材料制造过程中光纤大多采用手工方法植入,其效率低、一致性差,针对此问题提出并研究了基于纤维铺放技术的光纤智能复合材料自动化制造工艺,将光纤的植入过程与纤维丝束铺放过程相结合,实现光纤智能复合材料的自动制造。通过实验确定了光纤植入过程中输送压辊材料与输送压紧力、铺放压紧力和加热温度等工艺参数,研究表明:当光纤平行于碳纤维预浸带方向植入时,选取硅橡胶输送辊,输送压紧力为15 N,铺放压紧力为300 N,加热温度为80℃时,植入到复合材料的光纤损耗较小,且光纤光栅反射谱形状保持稳定,能够保证植入后光纤光栅的传感特性。
- 李金键段玉岗高侃王奔曹瑞军
- 关键词：光纤复合材料传感特性
- 布拉格光栅植入角度对在复合材料中传感检测特性影响
- 2017年
- 植入到复合材料内部的布拉格光栅可用于监测复合材料内部应力应变及温度变化,但是现有研究里对于光栅植入过程中对光栅传感检测特性造成的影响却未见报道。在植入过程中,植入光栅与碳纤维存在的夹角将会产生内应力,这会对光栅传感检测效果产生影响。为了研究其影响规律,通过将光栅植入到准各向同性复合材料的不同层中,研究光纤与相邻预浸带中碳纤维之间的夹角对温度与应力检测特性影响。研究结果表明:光栅植入角度会对其温度和应变传感检测特性造成较大影响,当光栅与相邻预浸带碳纤维存在夹角时,光栅拉伸应变测量值与应变片测量值出现偏差,发生啁啾现象;同时光栅与相邻预浸带碳纤维的夹角越大,光栅温度检测曲线线性拟合度越差。
- 王奔段玉岗李金键高侃
- 关键词：布拉格光栅复合材料温度传感特性
