MAHI ME TE ENGINEERING - Tatau Tau me te Raraunga Raraunga
Hangarau me te Hangarau — Tatautanga Tau me te Raraunga Raraunga 2019 Huinga Akoranga, Paenga-whāwhā 19-21, 2019, Beijing
Paenga-whāwhā 19-21, 2019, Beijing, Haina
Ako mo te Whanonga Roha Paparanga o te Pepa Raina Hito Hiato Whakapakari Ake
Ko Gong Yu1*, Wang Yana2, Peng Lei3, Zhao Libin4, Zhang Jianyu1
1Te Whare Wananga o Chongqing, Chongqing, 400044, Haina
2China Aviation Research Institute Beijing Aeronautical Materials Research Institute, Beijing, 100095, Haina
3Haina Tauhokohoko Tauhokohoko Beijing Te Whare Rangahau Hangarau Hangarau Tangata, Beijing, 102211, Haina
4Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing, 100191, Haina
PutangaKo te hanga laminate tetahi o nga whirihoranga hiato e whakamahia nuitia ana mo nga hiato, engari ko te delamination tona aratau koretake na te ngoikore o nga ahuatanga interlaminar. Ko te rangahau mo te reanga rewharewha paparanga maha me te whanonga roha e whakamahia nuitia ana i roto i nga mahi miihini he kaupapa wera tonu mo nga tohunga. I roto i tenei pepa, ko nga hua rangahau o te waro waro whakakaha delamination hiato i te Whare Wananga o Chongqing me Beijing University of Aeronautics and Astronautics Fatigue Fracture Laboratory i whakauruhia mai i nga waahanga e rua o te rangahau whakamatautau me te whaihanga tau. Ka mutu, ka tirohia te ahunga whanaketanga o te mara.
Kupumatua:muka waro whakakaha hiato, laminate, delamination, rohirohi stratification
whakataki
He tino pai nga taonga whakahiato penei i te kaha motuhake me te tino pakari, kua whakamahia nuitia i roto i te mokowhiti, hangarau hiko, me te kawe waka me te hanga. I te wa o te tukatuka me te whakamahi i nga rauemi hiato, ka pa ki nga muka me te matrix nga nekehanga rereke o te kino i raro i te kawenga. Ko nga momo rahunga noa mo nga raima whakahiato ko te pakaru o te paparanga me te pakaru i roto i nga paparanga. Na te kore o te whakakaha i roto i te ahunga matotoru, he ngoikore nga ahuatanga miihini o te taha o te laminate, me te kino o te delamination ka puta pea i raro i nga kawenga o waho. Ko te puta me te whakawhanuitanga o te pakarutanga o te stratified ka heke te pakari me te kaha o te hanganga, a ka puta he aitua kino.[1-3]. Na reira, ko te raruraru delamination he nui ake te awangawanga na te hoahoa hanganga me te tātaritanga kaha o nga rauemi hiato, a he mea tika ki te ako i te whanonga roha paparanga o nga rauemi hiato.[4].
Rangahau mo te whanonga roha paparanga o te laminate
1. Te rangahau whakamatautau
Ko te pakari whati Interlaminar he tawhā ahuatanga o nga ahuatanga miihini i waenga i nga paparanga hiato. Ko nga paerewa whakamatautau e rite ana kua whakatauhia mo te whakatau i te pakari o te pakaru o te momo I, Momo II me te I/II raihini unidirectional hybrid. Ko nga taputapu whakamatautau e rite ana e whakaatuhia ana i te Whakaahua 1. Heoi, ka whakamahia nga raima-maha o nga rauemi hiato i roto i te hanganga miihini. No reira, ko te rangahau whakamatautau mo te whakawhanaunga me te whanonga roha o nga raima ahu-maha he mea nui ake te hiranga aria me te uara miihini. Ko te timatatanga me te roha paparanga paparanga maha ka puta i waenga i nga atanga me nga koki paparanga tuumotu, a he tino rerekee te whanonga roha paparanga mai i tera o nga raima whakahiato, he uaua ake te mahi roha. He iti noa nga rangahau whakamatautau a nga Kairangahau mo nga raima ahu-maha, a, ko te whakatau i te pakari o te whati interlaminar kaore ano kia whakatauhia he paerewa o te ao. I whakamahia e te roopu rangahau te muka waro T700 me te T800 ki te hoahoa i nga momo laminate hiato me nga koki whakatakotoranga atanga rereke, me te ako i te awe o te koki whakatakoto atanga me te hononga muka ki runga i te whanonga whakaheke me te ngenge. Kua kitea he nui te awe o te piriti muka i hangaia e te taha o muri o te paparanga ki te pakari o te whatinga interlaminar. I te pikinga ake o te whaariki, ka piki haere te uaua o te whati interlaminar mai i te iti o te uara tuatahi, a, ka tae te stratification ki tetahi roa, ka tae ki te uara pumau, ara, te ahuatanga o te pihinga aukati R. Ko te pakari whati tuatahi o te whakawhanaunga he tata rite, he rite tonu ki te pakari whati o te kapia, e whakawhirinaki ana ki te uaua whati o te kopu ake.[5, 6]. Heoi ano, he rerekee nga uara toronga kaha o te whati whawhati o nga atanga rereke. He nui te whakawhirinaki o te koki paparanga atanga. Hei whakautu ki tenei ti'aturi, Zhao et al.[5]i runga i te tikanga tinana o te puna parenga whaanui, e whakaarohia ana ko te uara pumau o te uaua o te whati interlaminar e rua nga waahanga, ko tetahi waahanga ko te mahi pakaru o te atanga paparanga kore e hono ana, ko tetahi atu waahanga ko te kino o te intralayer me te muka. Ko te mahi pakaru na te piriti. Na roto i te tātari huānga mutunga o te mara ahotea o mua o te paparanga o mua, ka kitea ko te waahanga tuarua o te mahi whati ka whakawhirinaki ki te hohonutanga o te rohe kino o mua o te delamination (e whakaatuhia ana i te Whakaahua 3), me te hohonutanga o te rohe kino he rite ki te koki whakatakotoranga atanga. Ka whakaatuhia he tauira ariā o te uara whakapumautanga uaua whati momo-I e whakaatuhia ana e te mahi sinusoidal o te koki paparanga atanga.
Gong et al.[7]I whakahaeretia te whakamatautau stratification ranu I/II i raro i nga rereke rereke rereke, a ka kitea ko te I/II ranu stratification i roto i te laminate he nui ano nga ahuatanga o te anau aukati R. Na roto i te tātaritanga o te pakari whati i waenga i nga momo whakamatautau rereke, ka kitea ko te uara tuatahi me te uara pumau o te uaua whati interlaminar o te waahanga whakamatautau ka tino piki ake i te pikinga o te tauwehenga whakaranu. I tua atu, ko te pakari o te pakaru tuatahi me te pumau o te kaiwhangai i raro i nga rereke rereke rereke ka taea te whakaahua e te tohu BK.
I runga i nga ahuatanga o te ngoikoretanga o te ngenge, i kitea ano te piriti muka nui i te wa o te whakamatautau. Na roto i te tātaritanga o nga raraunga whakamatautau, ka kitea ko te roha rohirohi delamination o te rauemi hiato e pangia ana e te "piko atete", kia kore ai e whai mana te tauira reeti whakawhanui rohirohi tawhito me te uara paepae. I runga i te kaupapa o te tātaritanga ariā, ko Zhang me Peng[4,8,9]i whakaurua te rohirohi delamination roha ātete ki te whakaatu i te pūngao e hiahiatia ana mo te rohirohi delamination roha o rauemi hiato, me te whakaaro ano te pūngao riaka noa. Ko te reiti tuku ko te tauira reeti roha whakawhäiti me te uara paepae o nga tawhā mana. Ko te whaihuatanga o te tauira me te tawhā paepae kua whakaritea ka whakamanahia e nga whakamatautau. I tua atu, Zhao et al.[3]i whakaaro nui ki nga paanga o te piriti muka, te ōwehenga ahotea me te ōwehenga whakauru-tango ki runga i te whakaroanga ngenge me te whanonga roha, me te whakatau i te tauira reeti roha whakaraerae rohirohi i runga i te whakaaro ki te awe o te tauwehenga ahotea. Ko te tika o te tauira i manatokohia e nga whakamatautau stratification rohirohi me nga owehenga ahotea rereke me nga owehenga whakaranu. Mo te rahinga tinana o te rohirohi kua whakawhäitihia te whakawhänui ätete i roto i te tauira reeti whakawhänui whakawhäiti, Gong et al.[1]hinga i te ngoikoretanga o te tikanga tatau ka taea anake te tiki i nga tohu raraunga motuhake na roto i nga whakamatautau, me te whakatau i te ngenge mai i te tirohanga kaha. He tauira wetewete mo te tatau o te whakaroa whakaroa. Ka taea e te tauira te mohio ki te whakatau ine ine o te rohirohi stratification me te roha ātete, me te whakarato i te tautoko ariā mo te tono o te tauira reeti roha stratified kua whakaritea.
Whakaahua 1 te hoahoa taputapu whakamaarama stratified
Whakaahua 2 Te pakari o te whati o waenga paparanga R te pihi parenga[5]
Whakaahua 3 Kua paparangatia te rohe kino o te mata matua me te morphology toroa[5]
2. Te ako whaihanga tau
Ko te whaihanga tau o te roha paparanga he kaupapa rangahau nui i roto i te waahanga hoahoa hanganga hiato. I te wa e matapaetia ana te korenga o te whakahiatotanga o nga raima whakahiato kotahi, ka whakamahia e nga paearu roha whakaroputanga o naianei te uaua whati interlaminar tonu hei tawhā mahi taketake.[10], ma te whakatairite i te reiti tukunga hiko o te pito kapiti me te uaua whati i waenga. Rahi hei whakatau mena kei te toro haere te paparanga. He uaua te tikanga rahunga o nga laminate ahu-maha[11,12], e tohuhia ana e nga pihinga parenga R nui[5,13]. Ko nga paearu roha paparanga o naianei kaore i te whai whakaaro ki tenei ahuatanga, kaore hoki e pa ki te whaihanga o te whanonga delamination o nga raima piriti-a-ringa-a-ringa. Gong et al.[10, 13]i whakapai ake i nga paearu whakawhänui stratified o naianei me te whakaaro ki te whakauru i te kurupae parenga R ki nga paearu, a i runga i tenei, i whakatauhia he paearu whakawhänui stratified e whakaaro ana ki nga paanga o te piriti muka. Ko te whakamaramatanga me te whakamahi i nga tawhā o te rua-rua-rua i akohia e nga tikanga tau, tae atu ki te pakari o te atanga tuatahi, te kaha atanga, te whakarea pokey me te iti rawa o nga huānga o te rohe kaha whakakotahi. I whakauhia te tauira tawhā wae whakakotahi. Ka mutu, ka manatokohia te whaihuatanga me te whaihuatanga o te paearu roha paparanga pai ake me te tauira tawhā wae whakakotahi e te whakamatautau stratification pateko. Heoi, ko nga paearu kua pai ake ka taea anake te whakamahi mo nga whakataihanga paparanga ahu-kotahi na te mea e whakawhirinaki ana ki te turanga, kaua mo nga toronga aroākapa e rua, e toru ranei. Hei whakatau i tenei rapanga, ka tono ano te kaituhi i te toi hono toru raina hou e whakaaro ana ki te piriti muka.[14]. Ko te hononga o te kaupapa e uru ana ki te tukanga matatini o te roha paparanga mai i te tirohanga moroiti, he pai hoki o nga tawhā ngawari me te maaramatanga o te tinana.
I tua atu, kia tika ai te whakataurite i te ahuatanga o te hekenga kua kitea i roto i te tukanga whakapapatanga o nga laminate ahu-maha.[11,12], Zhao et al.[11,12]i whakatakotohia he tauira arataki ara kapiti i runga i te huānga mutunga roa, e whakatauira ana i tetahi hoahoa motuhake. Hekenga aroākapa i roto i te whakamātautau whakarōpūtanga hiato. I te wa ano, ka whakaarohia he tauira roha paparanga mo te whanonga roha paparanga zigzag i te taha o te atanga paparanga 90°/90°, e whakataurite tika ana i te whanonga roha paparanga o te atanga 90°/90°.
Whakaatu 4 Te whaihanga tau o te heke paparanga me nga hua whakamatautau[15]
Whakamutunga
Ko tenei pepa e aro ana ki nga hua rangahau o tenei roopu i roto i te waahi o te delamination laminate hiato. Ko te nuinga o nga waahanga whakamatautau ko te awe o te koki whakatakotoranga atanga me te piriti muka ki runga i te whanonga whakahiatotanga pateko me te ngenge. Na roto i te maha o nga rangahau whakamatautau, ka kitea he uaua te mahi raahi-a-maha o nga rauemi hiato. Ko te piriti muka he tikanga whakakaha noa o nga laminate ahu-maha, koinei te take matua mo te pihinga-R o te uaua whati interlaminar. I tenei wa, kei te ngaro te ako i te kurupae parenga R i raro i te stratification II me te hiahia rangahau ano. Ka timata mai i te tikanga kore, ka whakaarohia te tauira whakawhanaunga ngenge tae atu ki nga momo awe awe, he huarahi rangahau whakarunga ngenge. I runga i te whaihanga tau, i whakatakotohia e te roopu rangahau he paearu roha aroraa kua pai ake me tetahi tauira whakakotahi hei whakaaro i te awe o te piriti muka ki runga i te whanonga roha whakapapa. I tua atu, ka whakamahia te huānga mutunga roa kia pai ake te whakataurite i te ahuatanga o te hekenga hierarchical. Ko tenei tikanga ka whakakore i te hiahia mo te wehenga pūtau pai, ka whakakore i nga raru e pa ana ki te wehenga ano o te mata. He painga ahurei ki te whakatairite i te whakawhanaungatanga o nga ahua hangai, me te nui ake o nga rangahau tono miihini mo tenei tikanga ka hiahiatia a meake nei.[16].
Tohutoro
[1] Y Gong, L Zhao, J Zhang, N Hu. He tauira hou mo te whakatau i te parenga whakaroa ngenge i roto i nga raima hiato mai i te tirohanga o te kaha. Compos Sci Technol 2018; 167: 489-96.
[2] L Zhao, Y Wang, J Zhang, Y Gong, N Hu, N Li. Ko te tauira XFEM mo te whakatairite i te tipu delamination zigzag i roto i nga composites laminated i raro i te aratau uta I. Hanganga Hito 2017; 160: 1155-62.
[3] L Zhao, Y Gong, J Zhang, Y Wang, Z Lu, L Peng, N Hu. He whakamaarama hou mo te tipu haere o te rohirohi o te ngenge i roto i te CFRP laminate aronga maha. Compos Sci Technol 2016; 133: 79-88.
[4] L Peng, J Zhang, L Zhao, R Bao, H Yang, B Fei. Aratau I te tipu delamination o nga laminate hiato maha i raro i te utaina ngenge. J Compos Mater 2011; 45: 1077-90.
[5] L Zhao, Y Wang, J Zhang, Y Gong, Z Lu, N Hu, J Xu. He tauira atanga e whakawhirinaki ana ki te pakari o te pakaru o te paparahi i roto i nga raarangi CFRP maha i raro i te aratau uta I. Waihanga Wāhanga B: Hangarau 2017; 131: 196-208.
[6] L Zhao, Y Gong, J Zhang, Y Chen, B Fei. Te whaihanga o te tipu o te delamination i roto i nga reiti ahu maha i raro i te aratau I me te aratau whakauru I/II nga uta ma te whakamahi i nga huānga whakakotahi. Hanganga Hito 2014; 116: 509-22.
[7] Y Gong, B Zhang, L Zhao, J Zhang, N Hu, C Zhang. Ko te whanonga pihi-R o te whakahiatotanga aratau I/II i roto i nga raima waro/epoxy me nga atanga kotahitanga me nga atanga maha. Hanganga Hito 2019. (Kei te Arotake).
[8] L Peng, J Xu, J Zhang, L Zhao. Te tipu delamination aratau whakaranu o nga rei whakahiato maha i raro i te utaina ngenge. Eng Fract Mech 2012; 96: 676-86.
[9] J Zhang, L Peng, L Zhao, B Fei. Ko te tere o te tipu o te rohirohi me nga paepae o nga raima hiato i raro i te utaina aratau whakauru. Int J rohirohi 2012; 40:7-15.
[10] Y Gong, L Zhao, J Zhang, Y Wang, N Hu. Paearu whakatö whakawhäiti tae atu ki te hua o te whakawhanaunga muka mo te whakahiatotanga I/II i roto i te CFRP laminate ahu maha. Compos Sci Technol 2017; 151: 302-9.
[11] Y Gong, B Zhang, SR Hallett. Te hekenga whakamohoatanga i roto i nga laminate hiato maha i raro i te aratau I quasi-static me te hoha o te hoha. Hanganga Hito 2018; 189: 160-76.
[12] Y Gong, B Zhang, S Mukhopadhyay, SR Hallett. Ko te rangahau whakamatautau mo te hekenga delamination i roto i nga laminate ahu-maha i raro i te aratau II pateko me te ngenge te uta, me te whakataurite ki te aratau I. Hanganga Compos 2018; 201: 683-98.
[13] Y Gong, L Zhao, J Zhang, N Hu. He paearu ture mana kua pai ake mo te whakawhanaungatanga me te awenga o te piriti muka-nui i roto i nga raima whakahiato maha. Hanganga Hito 2018; 184: 961-8.
[14] Y Gong, Y Hou, L Zhao, W Li, G Yang, J Zhang, N Hu. He tauira rohe hono e toru-raina hou mo te tipu delamination i roto i nga raima DCB me te paanga o te piriti muka. Hanganga Hito 2019. (Ka tukuna)
[15] L Zhao, J Zhi, J Zhang, Z Liu, N Hu. XFEM whaihanga o te delamination i roto i laminates hiato. Hiato Wāhanga A: Pūtaiao Whakamahi me te Hangahanga 2016; 80: 61-71.
[16] Zhao Libin, Gong Yu, Zhang Jianyu. Te ahunga whakamua rangahau mo te whanonga roha whakararangi o nga raima hiato whakakaha i te muka. Journal of Aeronautical Sciences 2019: 1-28.
Puna:Gong Yu, Wang Yana, Peng Lei, Zhao Libin, Zhang Jianyu.Study on stratified roha whanonga o matatau muka waro whakakaha laminates hiato[C]. Hangarau me te Hangarau - Tatau Tatau me te Raraunga Raraunga 2019 Huinga Akoranga. Hapori Miihini Hainamana, Hapori Miihini Beijing, 2019. mā ixueshu
Wā tuku: Nov-15-2019