《纖維增強鋁鋰合金疊層板製備工藝與力學性能的研究》是依託哈爾濱工業大學，由張嘉振擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：纖維增強鋁鋰合金疊層板製備工藝與力學性能的研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張嘉振
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
採用理論及實驗的方法來研究大型航空器設計所涉及的纖維增強樹脂基複合材料和新一代高強鋁鋰合金組成的混合疊層板的製備工藝，通過鋁合金、鋁鋰合金表面處理工藝、疊層板固化成型工藝的研究，建立一個可重現且可靠的疊層板製備工藝。通過無損檢測技術，研究疊層板的製備缺陷，比較纖維增強鋁合金層板與纖維增強鋁鋰合金層板的製備流程及製備缺陷的異同性。建立含初始界面分層缺陷、含殘餘應力層板靜強度和疲勞裂紋萌生壽命和疲勞裂紋擴展壽命理論模型和有限元數值模型，模擬固化成型工藝過程，分析層板製備過程各階段工藝參數對成型後層板界面分層和殘餘應力的影響，從而為最佳化工藝參數提供理論依據。
結題摘要
纖維增強鋁鋰合金層板是新型輕質結構且具有金屬和複合材料的各自優點，特別是輕質、高強、良好的導電性、優良的抗衝擊性能和損傷容限性能。而且可以通過對高強鋁鋰合金和複合材料的鋪層厚度、鋪層數量以及鋪層方向最大限度實現結構的最佳化設計。但是必須更加深入的研究纖維增強鋁鋰合金層板的鋪層方式、金屬體積分數等對層板基本力學性能以及疲勞和損傷容限性能影響的機理，才能建立一個可描述、可最佳化並預報的混雜層板結構。為了彌補目前的研究不足，本項目利用理論推導、有限元模擬和實驗測量的方法對鋁鋰合金層板的拉伸、開孔拉伸和壓縮性能，以及疲勞和損傷容限性能展開研究，豐富了這一領域的研究方法和成果，具體成果如下： 1、採用超聲C掃的方法對製備成型的試件進行界面無損檢測，確定了纖維增強鋁鋰合金層板的製備工藝。 2、對不同體積分數的纖維增強鋁鋰合金層板進行拉伸、開孔拉伸以及壓縮性能研究，揭示了體積分數和鋪層方式對層板靜強度的影響規律。 3、對不同結構不同鋪層方式的纖維增強鋁鋰合金層板進行疲勞壽命方面的研究，給出了載入方式和應力比對纖維增強鋁鋰合金層板疲勞壽命的影響規律。 4、通過對纖維增強鋁鋰合金層板疲勞裂紋擴展性能的研究，確定了應力水平、應力比以及初始預製裂紋長度對纖維增強鋁鋰合金層板疲勞裂紋擴展速率的影響。
