李成
,
铁瑛
,
赵华东
,
郑艳萍
高分子材料科学与工程
针对实际工程中常见的含圆孔和椭圆孔的树脂基复合材料板,建立基于Mathematica的计算模型,对带有圆形和椭圆孔的复合材料板,在不同荷载作用下进行计算,对两种孔形应力分布作比较。而且以两种不同材料含孔板为例,对不同荷载作用下的孔边应力进行计算,并对材料对孔边应力场的影响作较为全面的比较。为在实际工程中对孔形、材料以及所受外荷载进行合理选择提供理论依据。
关键词:
树脂基复合材料
,
开口问题
,
不同荷载
,
不同材料
,
孔边应力场
李成
,
铁瑛
,
郑艳萍
,
孟令启
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2008.03.002
根据复变函数理论引入保角变换,得到描述所研究孔形的参数方程.由此建立精确的边界条件.并在ANSYS中选择相适应的单元建立有限元计算模型,对含圆孔的复合材料板进行分析,得到了孔边应力场的数值解,给出孔边应力分布和板的变形.计算结果表明,板的变形是沿力的方向均匀伸长,且孔口形状在外力作用下由圆变成了类似椭圆的形状.在板的应力结果中,x方向应力集中现象明显,最大拉应力出现在0°和180°的地方,最大压应力出现在90°和270°的地方; y方向应力分布中,孔边有比较明显的应力集中现象,在受载过程中存在危险点;在xy方向应力分布中,孔边偏离轴心处应力集中现象比较明显.为了检验有限元计算结果的正确性,本文用解析方法对上述问题进行比较.
关键词:
圆孔
,
数值解
,
变形
,
孔边应
,
复合材料板
李成
,
铁瑛
,
赵华东
高分子材料科学与工程
含孔结构在机械结构、装备中随处可见。针对含圆孔的树脂基复合材料板,采用解析法对几种常见荷载对孔边应力场的影响进行分析。对两个主方向的杨氏模量的变化对孔边应力的影响进行仿真分析,并对在不同荷载作用下,各向异性度对孔边应力场的影响进行比较。通过计算可知,随着杨氏模量的增大,孔边应力也增大,且随杨氏模量E1增大所引起的孔边应力增加的幅度要大于由E2增大所引起的孔边应力增加的幅度。在弯矩作用下,材料的各向异性性质对孔边应力场影响的程度相对于拉、压载荷受力状态要大一些。
关键词:
含孔结构
,
复合材料
,
各向异性度
,
应力分布
,
结构优化
李成
,
铁瑛
,
郑艳萍
高分子材料科学与工程
对于实际工程中常见的含孔结构,建立利用保角映射原理对含圆孔树脂基复合材料板的孔边应力进行准确分析的方法,采用所给出的方法可以得到孔边在板边外荷载作用下的应力分布,然后采用点应力破坏准则对板进行全面的强度校核.文中不仅对带有圆形孔的复合材料板,在拉应力作用情况下的孔边应力场进行了计算,而且对外荷载、孔口尺寸、某点距孔边的距离以及材料性质等因素对应力的影响进行了较为全面的仿真分析.
关键词:
含孔复合材料结构
,
点应力破坏准则
,
强度
,
应力场
铁瑛
,
赵华东
,
张宝森
玻璃钢/复合材料
提出了一种基于不同铺层缺口边应力解析计算模型的含缺口层压板剩余强度研究方法.以含缺口层压板0°层缺口边平均应力与无缺口层压板纵向拉伸强度的比值为失效表征参数,对拉伸载荷作用下含缺口层压板剩余强度进行研究.全面分析了缺口边应力分布,计算获得了T300/1034-C层压板0°层的平均应力随缺口边距和缺口半径的变化趋势,比较了四种工程常用复合材料板0°层平均应力的变化趋势.不同铺层层合板开口后的剩余强度与现有试验结果比较,验证了建立的分析方法的可行性.
关键词:
复合材料层压板
,
缺口
,
应力解析解
,
平均应力破坏准则
,
剩余强度
李成
,
铁瑛
,
郑艳萍
高分子材料科学与工程
由于孔的存在,必然降低结构的强度.因此,对含孔板应力场进行准确的分析是非常必要的,特别是含孔复合材料板在压缩荷载作用下的应力分析更为重要.对于含圆孔的复合材料板,文中运用复变函数理论中保角映射的方法解决了边界条件问题;采用所建立的数学模型对含圆孔的复合材料板在不同方向压缩荷载作用下进行了较为全面的应力仿真分析;对不同情况下孔边应力分布进行了比较.
关键词:
复变应力函数
,
含圆孔正交各向异性板
,
面内压缩荷载
,
不同杨氏模量
,
仿真分析
于永强
,
李成
,
铁瑛
玻璃钢/复合材料
采用光滑粒子流体动力学法(SPH)耦合有限元法对复合材料层合板受鸟撞击的过程进行了数值模拟.复合材料层合板采用渐进损伤模型,鸟体采用SPH粒子建立模型,利用ANSYS/LS-DYNA显示动力分析模块分析了复合材料层合板结构非线性接触.分析了鸟撞层合板过程中鸟体损伤及层合板单层纤维失效和基体失效情况,分析了鸟体的入射角方向及层合板采用不同铺层时对层合板吸能效果的影响.计算结果表明,合理设计层合板铺层可以提高层合板的吸能效果.
关键词:
复合材料
,
鸟撞
,
SPH
,
渐进损伤
,
仿真分析
