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1、第2 8 豢筹2 鬟2 7 箱3 秀靛空学羧A C T AA E 歉()N A U T l C AE TA S T R O N A U T l(：AS l N l C AV o 。2 8 粼&2氧莲a r。2 0 0 7嶷肇编号：1 0 0 0 一6 8 9 3(2 0 0 7)0 2 一0 4 1 9 一0 6先进复合材料格栅结构(A G S)应用与研究进展杜善义，章继峰，张博明(哈尔滨工韭大学复合材料与结梅研究所，黑龙江飧尔滨1 5 0 1 o V e r V i e w 秘轰p 霉i e a l i 9 薹l 魏胤l 装e s e 鑫托囊。珏A l 豫珏e e dC o 瓣p o s i
2、 挽G r 谴S 1 1 珏c l 珏辟sD US 魏鑫n y i，Z A N Gj i f e n g，Z 疆A N G 转o m i n g(C e n t e rf o rC o m p o s i t e sa n dS t r u c t u r e s，H a f b i nI n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y，H a r b i n1 5 0 0 0 l，C h i n a)摘翼：具有空间点阵的先进复合材料格栅结构(A G s)是一种新型高效的结构形式，在航空、航天结构中具有良好的应用前景。介绍了A G S 优良的各项性能以及在美、俄等国
3、航空、航天工程中的应用现状，着重描述了混合工艺法、模具膨胀工艺和拉挤一互锁格栅结构几种现行工艺方法，并对当前困内外针对格栅结构的力学性能和结构健康监测的研究进行了概述。最后提出了A G S 进步研究的。作展望。关键诩：复合材料；格栅结构；力学性能；健康监测巾鬻分类号：V 2 5 8；T B 3 3 2文献豁议褥：AA 瓤l r 疆e l；A d v a n e e dc o m p o s i t eg r 避s t r u e t 娃f e(A G S)i soneo ft 囊em o s te f f-c i e n tl a t t i c s t f 鞋e t 硅f e sw i hm
4、 a 托vp o t e n t i a la d v a n t a g e s，w h i c bo w ng o o 建a p p l i c a t i o nf o r e g r o u n di na e r。n 鑫H t i c a la n ds p a e ee n g i n e e f i n g。F i r s t，t h eo v e r v i e wo ft h ee x c e l l e n tp e r f o r m a n c ea n d8 p p l i c a t i o n st oA G Si nU S Aa n dR u s s i a n
5、a r ep r e s e n t e d T h e n，t h ed i s c u s s i o nf o c u s e so nt h r e ek i n d so fm a n u f a c t u r et o o l i n g s：h y b r i dt o o“n g，e x p a n s i o nb I o c kt o o I i n ga n di n t e r I o c k e dg r i ds t r u c t u r e s R e s e a r c h e so nm e c h a n i c a lp r o p e r t i e
6、 s，d e s i g na n ds t n l c t u r a lh e a l t hm o n i t o r i n ga r es u m m a r i z e d F i n a l l y，t h ep r e s e n tr e s e a r c hs t a t ei sg e n e r a l i z e da n dt h et r e n d si nf u t u r ea r ed e s c r i b e d：K e yw o r d s：c o m p o s i t e s；g r i ds t r u c t u r e；m e c h a
7、 n i c a lp r o p e r t y；h e a l t hm o n i t o r i n g格栅增强结构的概念是2 0 世纪7 0 年代出美国麦遵公逶首先提窭H ，萁基本构想燕：整个结构壹操强麓与蒙皮组成，加强筋呈正多逾形网格分布，结构表现各向异性。这种结构形式刚刚出现，就以较高的可设计性、优良的潜在性熊而广受关注。酋先，格栅结构在几何形式上具有较好的拓扑优化性，对于相同重量的结构，A G S 的截面惯性矩大，抗弯、抗屈曲性能良好，其加强肋具有较高的法阍高度，相比整体化技术的男一变形体缴横加荔结构，能获取更离的绣构效率。其次，襁掇绩秘还是一个开放式结构，与合金蜂窝夹心缡梅桷
8、眈，克服了夹心结梅在生产过程中壹于水分浸入夹心层而影响结构的抗腐蚀性能的缺陷；此外，与传统的结构形式相比(如荒体结构、桁架蒙皮结构)，格栅结构的加强肋照相对独立的，在冲击荷载作用下，若一根受损，裂纹不易传播，整体性能好。格栅结构概念提出之后就在惠灵顿轰炸机的机身、太阳神和D e l t 运载火箭的整流罩上羲先运用，并取褥成功。牧穰瓣期：2 0 0 6 0 l 一0 4；修订墨期：2 0 0 6 0 4 一1 7基金璜霸：圈家自然科学基金(1 0 4 0 2 0 1 0)；国防“十一赢”预研项目通讯僚鬻：牲蛰义E m a i l：s y d u h i t e d u c n结构对各个方向的强度
9、与刚度要求不是等网懿，在某个方惫维梅要承受蓠载豹大部，这就要求校摇受力情况的不同来安捧增强耜的取向，从淹实现减重、承载的高效结合，这一点对航空、航天结构尤为重要。2 0 世纪9 0 年代，S t a n f o r d 大学提出了以纤维增强复合材料(C F R P)为加强肋的格栅结构(A G S)2 。复合材料的格栅结构表现出更多优越性能：与铝合金格栅结构相比，提高了结构的比强度与比模量，增强了结构的抗腐蚀能力，有剩于舀动化生产从蔼降低成本，最为突是的爨增趣了结梅设计、簇造的灵活性。戴羚还杰羧了多顼其 氇类懋复合材料结构无法跨越酶缺陷，例如，层合结构的腠间分层和开裂；编织复合材料绺构由于其纤维
10、的弯曲引起结构性能的退化等。研究表明A G S 湘于其自身的结构特征获得相比其他形式其强度和刚度增强3 0 以上。一般情况下，复合材料格珊结构相比其他的传统的复合材料结构，如实体结构和夹心结构，舆有如下优点：(1)单态复合材糙加筋格援与瑟合缝梅穗魄没有材料匹配闷题，不会出现分层现象，具有较强的抗冲击、揽疲势能力和较高的损伤容限。万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据先进复合材料格栅结构(AGS)应用与研究进展先进复合材料格栅结构(AGS)应用与研究进展作者：杜善义，章继峰，张博明，DU Shan-yi，ZHANG Ji-feng，ZHANG Bo-ming作者单位：哈尔滨工
11、业大学,复合材料与结构研究所,黑龙江,哈尔滨,150001刊名：航空学报英文刊名：ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA年，卷(期)：2007,28(2)被引用次数：7次 参考文献(19条)参考文献(19条)1.Huybrechts S Analysis and behavior of grid structures 19952.Hicks M T Design of carbon fiber composite grid structure for the GLAST space using a novelmanufacturing technique
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