李华祥
,
刘应华
,
冯西桥
,
岑章志
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.01.018
从细观和宏观两个角度研究复合材料及其结构的塑性极限承载问题.在细观角度上,从基于材料细观结构代表性胞元出发,根据塑性极限分析中的上限理论,借助于均匀化理论和有限元方法,建立复合材料强度参数计算的有限元数学规划格式.在此基础上,模拟复合材料的屈服面,进而拟合出复合材料的屈服准则.在宏观角度上,针对由复合材料构成的结构,根据数值模拟得到的屈服准则,利用上限分析方法计算得到复合材料结构的极限载荷.
关键词:
复合材料
,
塑性极限分析
,
均匀化方法
,
有限元方法
李华祥
,
刘应华
,
冯西桥
,
岑章志
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.04.010
基于细观结构分析理论,研究界面对韧性复合材料宏观强度的影响.提出一种基于细观摄动位移(Microscopic fluctuation displacement, MFD)的界面模型,以断裂韧性表征界面抵抗脱粘失效的能力.数值算例显示界面对复合材料离轴强度影响较大,界面的破坏改变了基体塑性区的分布规律.
关键词:
MFD界面模型
,
细观结构
,
复合材料
,
摄动位移
,
断裂韧性
孙秀山
,
黄立新
,
刘应华
,
岑章志
,
方东平
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.03.030
给出了二维正交各向异性结构弹塑性问题的边界元分析方法,包括相应边界积分方程、内点应力公式、边界元求解格式以及弹塑性应力计算方法.在弹塑性分析中,引入了Hill-Tsai屈服准则,采用初应力法和切向预测径向返回法确定实际应力状态.通过具体算例分析了二维正交各向异性结构的弹塑性应力和塑性区分布情况,部分数值结果与已有结果进行了比较,两者基本吻合.结果表明,本文中给出的边界元法可以有效地用于求解二维正交各向异性结构的弹塑性问题.
关键词:
二维正交各向异性结构
,
弹塑性问题
,
边界元法
李君
,
姚学锋
,
刘应华
,
岑章志
,
寇哲君
,
戴棣
复合材料学报
针对复合材料T型整体化结构固化成型的工艺过程,分析了结构经固化而导致翘曲变形的原因;建立了整体化结构翘曲变形预测的理论模型及分析方法;运用有限单元法计算了T型结构件的内部温度和固化度的分布,以及由于内部化学反应放热、固化引起的体积收缩和材料各个方向热膨胀系数的不一致而导致的结构翘曲变形量,同时考虑了树脂在固化过程中材料参数随着固化度的变化而变化;并研究了翘曲变形与T型结构件尺寸之间的关系.研究表明,选择合适的角材高度、宽度以及倒角半径可以有效地降低结构的翘曲变形.
关键词:
复合材料结构
,
整体化
,
固化
,
有限元
,
翘曲变形
刘冬欢
,
郑小平
,
王飞
,
刘应华
复合材料学报
采用内置高温热管的热防护结构是一种新型高效的热防护方式.建立了内置高温热管的C/C复合材料热防护结构模型,并通过罚甬数的方法引入C/C复合材料与高温热管间装配关系,推导了一种顺序耦合的热力耦合有限元格式,在此基础上对热防护结构进行了热力耦合计算分析,最后对影响结构温度场与应力场的若干参数进行了参数影响分析.计算结果表明,在典型飞行状态下,采用内置高温热管的C/C复合材料热防护结构能确保结构驻点温度在材料许用温度范围内;同时,采用预留装配同隙的方法可有效降低结构界面的接触应力.该方法也可进一步用于研究由接触热阻引起的热力耦合问题.
关键词:
C/C复合材料
,
热防护
,
高温热管
,
热力耦合
魏东
,
刘应华
复合材料学报
含裂纹构件的屈曲载荷是结构是否安全的判定准则之一,其计算与分析也是结构健康监测和安全评价中关注的重要问题.基于Euler-Bernoulli梁理论和Timoshenko梁理论,建立了一种求解含裂纹功能梯度材料梁的屈曲载荷计算方法.首先裂纹导致的构件截面转角不连续性由转动弹簧模型进行模拟,再根据功能梯度材料Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁的屈曲控制方程及其闭合解,由传递矩阵法建立了求解含裂纹功能梯度材料梁在多种边界条件下屈曲载荷的循环递推公式和特征行列式,使问题通过降阶的方法得到快速准确的解答.数值算例研究了剪切变形、裂纹的不同数目及位置、材料参数变化、长细比和不同边界约束条件等对含裂纹功能梯度材料梁屈曲载荷的影响.结果表明该方法可以简单、方便和准确地计算不同数目裂纹和任意边界条件下功能梯度材料梁的屈曲问题.
关键词:
功能梯度材料
,
含裂纹梁
,
屈曲
,
传递矩阵法
,
剪切效应
王小兵
,
陈建军
,
刘应华
功能材料
对于热机电耦合压电智能薄板结构,鉴于包含了机电耦合、热释电效应和热力耦合的完整系统的阶数往往很高而不利于控制器求解,研究了基于平衡降阶法的H∞振动控制问题.对于直接关系到振动控制能否得以顺利实施的诸多问题,如系统的不可观性、温度的不可控性、降阶后系统状态变量的物理含义、评价信号的构建方法及其权矩阵的选取方法等,细腻地研究了它们对实现控制的影响机理,并在此基础上提出了相应的解决方法或技巧.数值算例表明这些研究工作有益于H∞振动控制的顺利实施.
关键词:
压电材料
,
热机电耦合
,
有限单元法
,
平衡降阶法
,
H∞控制理论
