碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件裝配過(guò)程力學(xué)行為及順應(yīng)性連接原理
當(dāng)前，大型航空航天碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件高質(zhì)量連接裝配和使役性能提升面臨重大挑戰(zhàn)。本書(shū)以碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件高質(zhì)量機(jī)械連接裝配為目標(biāo)，圍繞“碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件連接中的力學(xué)行為與損傷產(chǎn)生機(jī)理”這一基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，從制造角度系統(tǒng)開(kāi)展碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件裝配過(guò)程力學(xué)行為及順應(yīng)性連接方法的研究，并以某航空碳纖維復(fù)合材料機(jī)翼盒段試驗(yàn)樣件為例進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用驗(yàn)證。本書(shū)由淺入深，由理論到實(shí)踐，全方位、多層次研究分析影響碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件機(jī)械連接性能的因素，并為建立機(jī)械連接性能評(píng)估提供了理論方法和應(yīng)用基礎(chǔ)。
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目錄
序
前言
第1章 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件連接裝配技術(shù)概述 1
1.1 復(fù)合材料的定義及分類概述 1
1.2 碳纖維復(fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用 3
1.2.1 碳纖維復(fù)合材料的性能與特點(diǎn) 3
1.2.2 碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用概述 5
1.3 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件制造過(guò)程和常見(jiàn)連接形式 8
1.3.1 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件制造過(guò)程概述 8
1.3.2 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件常見(jiàn)連接形式 8
1.4 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件常見(jiàn)制造缺陷概述 10
1.5 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件連接裝配面臨的挑戰(zhàn) 14
參考文獻(xiàn) 15
第2章 碳纖維復(fù)合材料機(jī)械連接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能測(cè)試方法 18
2.1 復(fù)合材料機(jī)械連接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能指標(biāo) 18
2.2 含制孔垂直度誤差的復(fù)合材料單搭接承載性能測(cè)試方法 18
2.3 含裝配間隙的復(fù)合材料單搭接承載性能測(cè)試方法 22
2.4 復(fù)合材料單板三點(diǎn)彎曲承載性能測(cè)試方法 23
2.5 復(fù)合材料連接結(jié)構(gòu)三點(diǎn)彎曲承載性能測(cè)試方法 23
參考文獻(xiàn) 24
第3章 碳纖維復(fù)合材料連接性能分析模型 26
3.1 單釘單搭接剛度解析模型 26
3.2 多釘單搭接剛度解析模型 39
3.3 三點(diǎn)彎曲剛度解析模型 49
3.4 復(fù)合材料漸進(jìn)損傷模型 53
參考文獻(xiàn) 62
第4章 連接孔加工質(zhì)量對(duì)連接性能的影響 63
4.1 連接孔加工質(zhì)量綜述 63
4.2 垂直度誤差影響裝配應(yīng)力分析 65
4.3 垂直度誤差影響連接性能規(guī)律 69
4.3.1 垂直度誤差對(duì)單釘單搭接結(jié)構(gòu)連接性能的影響 69
4.3.2 垂直度誤差對(duì)雙釘單搭接結(jié)構(gòu)連接性能的影響 73
4.3.3 垂直度誤差對(duì)三釘單搭接結(jié)構(gòu)連接性能的影響 80
4.4 垂直度誤差影響分層損傷擴(kuò)展 86
4.4.1 含分層損傷單搭接試驗(yàn)研究 86
4.4.2 分層損傷影響連接性能有限元分析 91
參考文獻(xiàn) 104
第5章 構(gòu)件幾何變形對(duì)連接性能的影響 105
5.1 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件成型質(zhì)量綜述 105
5.2 裝配間隙影響連接剛度 106
5.3 裝配間隙與孔徑誤差影響連接剛度 109
5.4 裝配間隙與組件厚度影響連接剛度 111
5.5 裝配間隙影響分層損傷擴(kuò)展 113
5.6 裝配間隙影響構(gòu)件疲勞壽命 119
參考文獻(xiàn) 124
第6章 碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件低應(yīng)力順應(yīng)性連接原理 125
6.1 裝配間隙數(shù)字化測(cè)量 125
6.1.1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取 126
6.1.2 點(diǎn)云預(yù)處理 127
6.1.3 裝配位姿估算 128
6.1.4 虛擬裝配 131
6.1.5 間隙評(píng)估及輸出 132
6.2 裝配間隙消除方法 137
6.3 填隙裝配工藝規(guī)范 138
6.4 裝配順序優(yōu)化試驗(yàn) 140
6.5 混合墊片填隙裝配 144
6.6 隨形墊片填隙裝配 147
參考文獻(xiàn) 151
第7章 機(jī)翼盒段試驗(yàn)樣件連接裝配應(yīng)用案例 153
7.1 機(jī)翼盒段試驗(yàn)樣件及其制造要求 153
7.2 機(jī)翼盒段試驗(yàn)樣件裝配間隙測(cè)量 154
7.2.1 大視場(chǎng)快速高精度標(biāo)定方法 155
7.2.2 邊界特征提取方法 156
7.2.3 基于k均值聚類的光條智能定位方法 157
7.2.4 基于深度學(xué)習(xí)的光條閾值分割 158
7.2.5 高反光環(huán)境下清晰圖像采集方法 159
7.2.6 基于虛擬裝配的航空零構(gòu)件裝配間隙測(cè)量方案 159
7.3 機(jī)翼盒段試驗(yàn)樣件裝配間隙補(bǔ)償與裝配應(yīng)力分析 162
7.4 慮及裝配間隙的機(jī)翼盒段試驗(yàn)樣件有限元建模 165
7.5 機(jī)翼盒段試驗(yàn)樣件連接性能分析 167
參考文獻(xiàn) 169
索引
書(shū)單推薦
