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一架L?787"上,复合材料的用量在重量比上?0%、体U比U?0%Q这意味着什?
{案是,飞机可见部位l大部分都是复合材料l构Q而且隄q不是材料本w,而是l构的连接。因为复合材料在n和机g承力l构上要大规模应用,q接l构׃可避免被采用Q连接往往又是l构破坏的主要部位,那么挑战自然出现:如何保障飞机复合材料l构的安全性就成ؓ先进复合材料l构的探I?-北京航空航天大学赵丽滨团队要d的难题?
十年一剑,探究复合材料q接l构N
赵丽滨是北京航空航天大学的教授,也是q所大学宇航学院航天飞行器技术系副主仅R在北京航空航天大学攻读本、硕、博Ӟ研究方向都是Z力学。在2006q_一与625所合作历时一q半的研I?-Ҏ型飞机的全复合材料非q面π胶接q接的力学性能q行仿真模拟和实验研IӞ使她开始掌握复合材料结构的计算和实验技术,也开启了复合材料l构的探索之路?
十年_赵丽滨带领的团队提出了一套系l的破坏理论和预方法,建立了一pd可以准确预测l构破坏的全复合材料非^面胶接连接和异型q接的力学模型,提出了一pd螺栓q接l构的失效预方法,q深入研I了q接l构的设计原理?014q以前的研究成果整理出版专著《先q复合材料连接结构分析方法》,对复合材料的q接l构在学理上做出充分地解释?
目前Q考虑复合材料用到L力结构后所面的严ȝ力学环境Qn丽滨团队正在开展疲劌荗冲凅R湿热环境等条g下,复合材料q接l构的破坏理论和预测问题。与此同Ӟ随着复合材料在主承力l构上的应用Q其所承受的力学环境日益恶劣,以往复合材料l构设计中采用的"静力覆盖疲劳""损伤无扩?{概念已l不再适用Q复合材料结构的疲劳和损伤容限设计是当前复合材料l构的另一重要研究内容?
在上q方面,赵丽滨团队在层压板分层行为方面开展了pȝ的研I工作,对多向层压板的分层扩展准则、力学表征、分层扩展模型、疲x展模型、仿真模拟等斚w开展了pȝ的研IӞ她希望能这部分内容整理出来Q出版一部专著,让更多的研究人员认识到这个问题,促进我国复合材料l构损伤定w设计的发展?
未来布局Q学理突破助推复合材料业发?/strong>
对于q年来复合材料行业的发展研究Qn丽滨在负责中国科协复合材料学U技术\U图中《复合材料结构设计与分析》一章的技术\U图~制工作。特别是针对航空航天、vz工E装备及高技术船舶、节能与新能源汽车及电力装备四大领域Qn丽滨团队联合国内相关领域前沿的研I团队深入调研了国内外复合材料结构设计与分析的相兛_作发展脉l,在技术\U图中我们对未来二十q和五十q的发展规划q行了比较详l的描述?
赵丽滨认为,我国复合材料l构技术发展迅速、成果显著。一斚w体现在技术层面,在民用机上我们的ARJ21复合材料用量仅ؓ2.8%、C919复合材料用量辑ֈ12.5%Q未?0q_我国要实现大型宽体客机复合材料用量达?0%。在军用Z复合材料用量已经辑ֈ25%以上Q在研飞机的复合材料用量q会有更大的改观?
另一斚w体现在我国研Ih员的信心上,赵丽滨向W者表C,她在多个航空和航天院所交流Ӟ能感受大家信心十?"只要是中国h惛_的事情,一定能做出?"以往我们是学习别人怎么赎ͼ现在很多斚w我们已经走到最前面了,需要发展我们的原始创新能力Q来领着大家走?
赵丽滨认为,未来5q_复合材料l构在航空航天、船舶、能源、徏{、交通等领域大量应用Q复合材料结构的设计与分析行业具有很好的发展前景。深入研I复合材料结构的设计原理、破坏理论和分析ҎQ将直接推动复合材料l构的应用,促进复合材料产业化?