面向平流层飞艇的碳纤维复合材料重载关键连接技术研究
本文提出了一种新的面向平流层飞艇的碳纤维(T700/TDE86)缠绕复合材料圆管预埋含纵横凹槽钛合金连接技术:该技术可实现轻量化重载吊舱在平流层飞艇上的实际工程应用.该连接技术比传统胶接粘接连接承载能力提高了约7倍,且应用该连接技术的重载吊舱结构比已有金属吊舱结构减重超过35％,复合材料圆管结构件的最大拉伸破坏载荷超过105kN,试验结果表明新型连接结构具有优异的力学性能.该连接技术综合了机械连接,胶接连接和预埋连接的优势,有效地将面内失效应力转化为法向挤压失效应力,这大大提高了结构的承载强度.试验研究发现,碳纤维管的主要失效模式是纤维撕裂损伤,纵横凹槽外表面的失效主要是内聚力失效.有限元模拟渐渐损伤过程与试验结果吻合较好.应力分析表明,胶层失效不是导致结构失去承载能力的主导因素,结构强度主要受±30°层的拉伸强度和90°层间的层间剪切强度的影响.纵横凹槽中周向勒紧的90°纱线对于复合材料圆管的承载能力非常关键.
平流层飞艇 碳纤维复合材料 重载吊舱 连接技术 力学性能
罗海波 李兆杰 何小辉 秦玉梅 张冬辉
中国科学院光电研究院,北京,100094
国内会议
成都
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2019-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）