张宏宇
- 作品数：4 被引量：6H指数：1
- 供职机构：中国运载火箭技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防科技工业技术基础科研项目更多>>
- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 石英纤维/硅橡胶柔性复合材料超弹性本构模型构建及实验验证
- 2024年
- 柔性纺织复合材料因具有柔韧性和可折展特性在变构型飞行器的应用中获得越来越多的关注,然而其力学性能仍有很大的不确定性。对石英纤维/硅橡胶柔性纺织复合材料进行5种偏轴角度的单轴拉伸实验,研究其单轴拉伸力学行为。针对石英纤维脆性强和硅橡胶涂层柔韧性强的特点,建立一种石英纤维/硅橡胶柔性复合材料的超弹性本构模型,将应变能密度函数解耦为经向、纬向的拉伸应变能密度函数以及将硅橡胶拉伸与纤维剪切耦合的应变能密度函数,基于单轴拉伸实验数据确定模型参数,与偏轴拉伸实验结果对比表明超弹性本构模型对面内拉伸行为预测误差小于3.88%。针对变构型飞行器中膜材柔性、可大变形的特点采用一种圆形膜材气压加载实验验证方法,可向柔性复合材料的膜面均匀施加载荷,并通过有限元软件Abaqus的用户子程序UANISOHYPER_INV实现所采用的超弹性本构模型,仿真数据与实验数据误差小于2.9%,表明所建立的超弹性本构模型对石英纤维/硅橡胶柔性复合材料的力学表征和数值仿真均具有良好的适用性。
- 宁蕙黄建栋谭志勇张宏宇龚世秋
- 关键词：石英纤维硅橡胶单轴拉伸各向异性
- 改性碳/碳复合材料疲劳试验后的断裂行为及剩余强度预测被引量：1
- 2023年
- 对改性碳/碳复合材料多层板试样在应力比0.1,-1下进行一定循环周次的疲劳试验后,再进行单向拉伸试验,测得复合材料的平均剩余强度;选择疲劳后具有规整穿透型裂纹的试样,基于其裂纹形貌在Abaqus软件中建立有限元计算模型,计算得到该试样的临界应力强度因子,并以此作为断裂判据对其余试样的剩余强度进行预测,并与各试样的实测剩余强度进行对比。结果表明:试样断口上的疲劳裂纹均呈I型断裂模式,在应力比0.1,-1下的剩余强度均值分别为252.3,258.8 MPa;疲劳后具有规整穿透型裂纹的试样的临界应力强度因子为630 MPa·mm^(1/2),以此作为断裂判据得到其余试样的预测剩余强度与实测值的相对误差均小于5.5%,说明该方法预测精度较高。
- 陆文韬张宏宇林位麒赵华
- 关键词：应力强度因子
- 典型连接结构螺栓的附加弯矩形成机理与承载能力研究及结构优化设计被引量：5
- 2022年
- 针对典型连接结构中,高强螺栓在受拉工况下因产生附加弯矩而极大削弱其承载能力的问题,开展了螺栓附加弯矩产生的机理研究,并提出了一种有效降低螺栓附加弯矩的结构优化设计方法.首先,建立典型连接结构的等效力学模型,推导出螺栓附加弯矩的解析解,进一步开展数值仿真分析,验证了解析方法的正确性.考虑螺栓同时承受拉弯耦合载荷工况,引入梁塑性弯曲理论,研究了不同拉弯组合下的螺栓截面各类应力分布的交互关系,并给出了考虑轴力影响的弯矩塑性折减系数.基于最大应力破坏准则,开展了考虑附加弯矩和弯曲塑性影响的螺栓载荷失效判据研究,该判据更加具有工程应用价值.从机理出发,开展典型连接结构优化设计以降低螺栓的附加弯矩进而提高其承载能力,进一步采用解析方法,阐述了铰支球头的工作机理.采用数值仿真方法,开展了螺栓附加弯矩灵敏度分析,验证了优化设计方法的有效性.进一步开展试验研究,获得不同连接状态下螺栓的附加弯矩,验证了优化设计方法的正确性和可行性.该方法能够极大降低高强螺栓的附加弯矩,最大程度发挥螺栓的承载能力,提高连接结构的可靠性.
- 范刚张宏宇王捷冰薛铮刘晓华
- 关键词：高强螺栓附加弯矩
- 一种螺栓热防护装置
- 本实用新型属于热防护技术领域，具体涉及一种螺栓热防护装置。本实用新型的螺栓热防护装置包括锥形套筒、隔热垫a、隔热垫b、防热帽和柔性隔热毡。本实用新型的螺栓热防护装置解决了现有螺栓热防护装置抗剪能力不足、不耐高温，难以承受...
- 崔品张宏宇占续军刘国仟崔鹏飞王淑玉王少华
- 文献传递
