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编织复合材料拉伸力学性能的研究

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.03.024

针对三维四向和五向编织复合材料进行了拉伸实验,从宏观角度研究了它们的力学行为, 获得了这些材料的主要力学性能参数及变形、破坏规律.基于宏观实验, 本文还对拉伸试件断口进行了扫描电镜测试, 从细观角度对编织复合材料的破坏机制作了分析, 得到一些重要结论.这些结果为进一步研究编织复合材料的强度失效问题奠定了实验基础.

关键词: 碳纤维 , 编织结构 , 复合材料 , 拉伸 , 力学性质

光滑与含孔复合材料压-压疲劳实验研究

熊峻江 , 寇长河 , 程小全 , 杨乃宾 , 高镇同

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1998.03.019

本文新设计了光滑与含孔两种复合材料试样的抗失稳装置,简述了这两种试样的压-压疲劳实验概况,分析和讨论了其疲劳破坏机理,提出复合材料疲劳损伤的"转捩点"概念.

关键词: 压-压疲劳 , 光滑试件 , 含孔试件

SMAs复合材料层板大变形分析计算

叶宁 , 王军 , 郦正能 , 寇长河

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.02.026

在复合材料层板结构中铺设形状记忆合金丝,利用形状记忆合金弹性模量随相变状态的不同变化,受限回复时可以产生很大的回复力的特点,除改善和增强复合材料层板本身性能外,还能使复合材料层板产生弯曲,扭转等形状变化.如何正确有效地计算其力学特性,是复合材料层板形状控制以及设计和应用形状记忆合金复合材料智能结构的基础.本文在复合材料层板的有限元分析中考虑形状记忆合金丝的热力学特性以及大变形回复的影响,并通过实验进行分析和对比,得到一些有意义的结论.

关键词: 形状记忆合金 , 复合材料层板 , 热力学 , 非线性

复合材料可靠性设计的小子样系数法

熊峻江 , 刘洪天 , 寇长河 , 高镇同

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.03.025

对试验数据进行统计分析后,找到了T300/QY8911,T300/HD03和T300/QY8911-Ⅱ等几种常用复合材料强度性能的最大标准差,并发现:0°铺层或90°铺层的复合材料单层板强度性能分散性(变异系数或方差)要比多向铺层板大,这一性质对大多数复合材料都成立.通过对T300/QY8911,T300/HD03和T300/QY8911-Ⅱ等复合材料强度性能的分布检验,发现:复合材料强度性能遵循对数正态分布.提出复合材料强度性能可靠性设计的高精度小子样系数方法,与传统方法等进行了对比计算,发现:本文方法计算结果稳定,计算精度高,可以获得比其他方法更大的数值结果,使复合材料得到更加充分的利用,并节省试件.

关键词: 复合材料 , 可靠性设计 , 标准差 , 小子样 , 强度性能

缝纫层合板的本构关系研究(II)--缝纫层合板刚度分析与试验

桂良进 , 范子杰 , 寇长河 , 郦正能

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.01.021

在缝纫单层板有效弹性常数分析模型的基础上,建立了缝纫层合板的本构关系,分析了缝纫参数对缝纫层合板拉伸、弯曲、剪切和扭转刚度的影响,并对拉压刚度进行了试验研究,结果表明,分析结果与试验结果吻合得较好.

关键词: 本构关系 , 缝纫层合板 , 刚度

环氧树脂复合泡沫材料的压缩力学性能

卢子兴 , 石上路 , 邹波 , 寇长河 , 张子龙 , 李鸿运

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.04.004

对空心玻璃微珠填充环氧树脂复合泡沫材料进行了准静态压缩实验,研究了材料的宏观压缩力学性能,并提出了弹性模量和屈服强度的预测公式.此外,对压缩试件的断口进行了宏、细观观察,研究了材料的压缩破坏机理.结果表明,复合泡沫材料在压缩过程中,具有普通泡沫材料的应力-应变曲线的典型特征,在应变为2%左右时材料发生屈服,在应变大于30%后发生破坏.此外,材料的杨氏模量和强度均随密度的减小而下降,预测公式给出的结果与实验值基本一致.压缩试件断口的宏、细观观察表明,复合泡沫材料主要的破坏形式为剪切引起的弹塑性破坏.

关键词: 复合泡沫材料 , 力学性能 , 压缩 , 失效机理 , 环氧树脂

厚度对缝纫层合板力学性能的影响

陈纲 , 郦正能 , 程小全 , 寇长河

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.06.024

比较了缝纫、无缝纫层合板力学性能差异,同时考虑了缝纫引起的厚度变化.通过拉伸、压缩试验研究了缝纫对层合板及含孔板的拉伸、压缩强度和破坏机理的影响.研究结果表明,缝纫带来的厚度变化影响了面内纤维体积含量,这对评定缝纫层合板力学性能至关重要.

关键词: 缝纫层合板 , 厚度 , 破坏机理

复合材料层合板机械连接结构累积损伤模型和挤压性能试验研究

张爽 , 王栋 , 郦正能 , 寇长河 , 章怡宁

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.02.028

建立了三维累积损伤有限元模型,采用扩展拉格朗日乘子法对螺栓表面和复合材料层合板孔壁间的接触行为进行了模拟.对复合材料层合板中纤维断裂、基体开裂和纤维-基体剪切3类基本损伤类型的产生、扩展以及它们之间的关联性进行了研究.计算得到了复合材料层合板单钉连接结构的载荷-位移曲线,预测了它们的初始挤压破坏载荷.同时,进行了T300帘子布/QY8911双马来酰亚胺树脂层合板单钉单搭螺栓挤压强度试验,验证了不同铺层类型和结构尺寸对复合材料层合板机械连接挤压性能的影响.试验结果和计算结果吻合较好,证明了该模型和算法的有效性.

关键词: 层合板 , 机械连接 , 累积损伤 , 接触模型

复合材料层合板多钉连接结构累积损伤过程可视化仿真模拟

张爽 , 王栋 , 郦正能 , 寇长河 , 章怡宁

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.03.026

建立了分析复合材料层合板多钉连接结构的三维有限元模型,考虑了接触状态非线性和累积损伤过程非线性的影响,运用ANSYS中的APDL编制程序实现了对复合材料层合板机械连接结构整个承载过程的可视化仿真模拟,同时进行了T300/QY9512复合材料层合板多钉单剪拉伸试验.结果表明,在一定几何尺寸下,复合材料层合板多钉连接结构钉载分配的不均匀性在整个承载过程中并无明显改善.根据本文中提出的累积损伤模型对各孔位变形进行了计算,计算结果与试验结果吻合较好.从累积损伤过程的仿真结果可以明显看出,不同几何尺寸的多钉连接结构中各钉孔附近损伤的起始和发展过程具有明显的区别.优化设计结果表明,不同钉孔处层合板厚度的改变对各钉钉载分配无明显影响,但孔边法向和切向应力大小和分布均受到严重影响,对整个多钉连接结构的损伤程度产生很大变化.

关键词: 累积损伤 , 接触非线性 , 多钉连接 , 复合材料层合板

T300/QY8911复合材料层合板梁动力响应试验研究

洪明 , 陈浩然 , 寇长河

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2000.05.001

本文采用实验方法研究了 T300/QY8911复合材料层合板梁的固有频率、阻尼和稳态响应行为，并对不同的测量方法进行了讨论。在不同频率外界动荷载激励作用下，测定复合材料层合板梁的幅频响应曲线，试件的固有频率和模态阻尼的实测结果与有限元计算结果进行比较。测出的幅频响应曲线，为有限元方法进行复合材料结构响应分析时选择合理结构阻尼描述形式提供实验依据。

关键词: 复合材料层合板 , 动力响应 , 激振试验

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