三维编织/机织复合材料机匣包容性研究

发布时间：2024-01-28 15:52

　　三维机织结构目前已成功应用于Leapx发动机风扇机匣,而国内有关复合材料机匣包容性的研究仍然较少。本文通过弹道冲击试验、旋转打靶试验和数值仿真分析等多种手段,对三维编织/机织碳纤维增强树脂基复合材料结构的包容性能进行了研究。主要工作如下:(1)开展了三维编织/机织结构复合材料弹道冲击试验。对三种编织结构板使用圆柱弹进行打靶试验,采用高速摄像系统采集靶板入射面和出射面冲击响应过程,获得了贯穿和回弹等试验结果。从弹道极限、损伤机理和制作成本等角度进行比较,优选出三维正交机织结构制作圆筒形模拟机匣。(2)开展了复合材料靶板受高速冲击的数值仿真方法研究。采用连续介质模型和纱线模型两种建模方法,综合对比了二者优缺点,确定了适合工程计算的仿真方法。(3)开展了三维正交机织复合材料机匣的旋转打靶试验。设计了专用的旋转打靶试验装置和测试系统,采用高速相机拍摄记录叶片飞断撞击机匣以及机匣受撞击后瞬态大变形过程,采用超动态应变测量系统采集机匣受冲击后的响应结果,最终获得包容、临界包容和非包容三种典型试验结果。。(4)采用连续介质模型仿真计算三种典型旋转打靶试验结果。结合受冲击后机匣和叶片能量变化过程分析了...

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【学位级别】：硕士

图1GEnx发动机风扇机匣

图1.1碳纤维增强树脂基机匣

图1.2常见的三维结构

图1.3纱线-连续介质模型

本文编号：3887717