一种二维和三维复合材料混合机匣及铺层结构设计方法技术

技术编号:43310406 阅读:22 留言:0更新日期:2024-11-12 16:28
本发明专利技术公开了一种二维和三维复合材料混合机匣及铺层结构设计方法,涉及复合材料结构设计与应用技术领域。本发明专利技术扩充了混合机匣的结构簇多样性,将混合机匣的设计数量大幅度提升,同时基于以上任意组形成的混合机匣结构力学性能更好,通过二维复合材料混合三维复合材料结构以提高结构止裂和抗分层能力;提供了一种复合材料机匣,采用二维复合材料与三维复合材料进行混合,结合两种复合材料的优点,可以增加机匣的抗冲击性,并提升包容能力、减轻重量、提高燃油效率、降低噪音以及提高整机效率等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料结构设计与应用,具体涉及一种二维和三维复合材料混合机匣及铺层结构设计方法


技术介绍

1、纤维增强复合材料取代金属用于飞机发动机机匣已是一种趋势,目前很多新研发的高性能大涵道比航空发动机大量采用纤维增强树脂基复合材料fiber reinforcedpolymer composites(frp)包容机匣。随着包容机匣材料及结构设计的不断优化,目前已发展出多种不同结构形式的复合材料机匣。二维纤维增强复合材料由于其优异的强度和刚度性能被广泛应用于机匣结构,如genx发动机采用二维三轴编织纤维增强复合材料机匣就是一种典型的二维复合材料机匣。但是二维复合材料常规结构层间性能较差,受冲击后易产生分层破坏和大面积裂纹扩展。而三维结构复合材料由于在厚度方向存在纤维增强,能够有效抵抗冲击分层,随后改进为三维机织工艺被应用于如leap等发动机的机匣结构。虽然三维机织复合材料具有优异的抗裂纹萌生和扩展性,但是三维复合材料在引入接结纱后降低材料的刚度和强度,同时大大减弱其包容能力,使复合材料的抗外物冲击性能减弱。如何实现多种形式的复合材料的性能和结构优化改进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二维和三维复合材料混合机匣,其特征在于:混合机匣为环状机匣;所述环状机匣的机匣总层数为层,包括层二维复合材料层和层三维复合材料层,且;其中:

2.根据权利要求1所述的二维和三维复合材料混合机匣,其特征在于:每个所述二维复合材料层的二维连续纤维复合材料的结构类型均不同;所述二维连续纤维复合材料包括丝束和织物;所述丝束和织物的结构类型包括单向铺层、展宽机织、斜纹编织以及斜纹多轴编织。

3.根据权利要求1所述的二维和三维复合材料混合机匣,其特征在于:每个所述三维复合材料层的三维连续纤维复合材料均不同;所述三维连续纤维复合材料包括丝束、织物、三维四向编织复合材料和...

【技术特征摘要】

1.一种二维和三维复合材料混合机匣,其特征在于:混合机匣为环状机匣;所述环状机匣的机匣总层数为层,包括层二维复合材料层和层三维复合材料层,且;其中:

2.根据权利要求1所述的二维和三维复合材料混合机匣,其特征在于:每个所述二维复合材料层的二维连续纤维复合材料的结构类型均不同;所述二维连续纤维复合材料包括丝束和织物;所述丝束和织物的结构类型包括单向铺层、展宽机织、斜纹编织以及斜纹多轴编织。

3.根据权利要求1所述的二维和三维复合材料混合机匣,其特征在于:每个所述三维复合材料层的三维连续纤维复合材料均不同;所述三维连续纤维复合材料包括丝束、织物、三维四向编织复合材料和三维多向编织复...

【专利技术属性】
技术研发人员:张超杜春林吴航赵振强
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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