高晶晶
,
关志东
,
刘德博
,
孙彦鹏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.z1.031
通过对复合材料加筋板进行轴向压缩实验和非线性有限元模拟,研究了其后屈曲阶段的损伤和破坏行为.加筋板在实验中被压缩至完全破坏,压溃的加筋板表现出复杂的后屈曲损伤,包括筋条脱粘、纤维断裂、分层、基体开裂等损伤模式.有限元模型中引入了Hashin准则和基于二次应力的胶层失效准则,失稳及破坏载荷的预测结果和实验值吻合较好.分析表明:胶结界面对复合材料加筋板的后屈曲性能有重要影响；局部失稳后蒙皮承载能力变弱,筋条承受主要载荷,蒙皮、筋条刚度分配应该是结构屈曲和后屈曲设计时重点考虑的问题.
关键词:
复合材料
,
压缩实验
,
后屈曲
,
有限元分析
,
加筋板
任明法
,
卜璠梓
,
吴会强
,
刘德博
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.Z1.006
对复杂工况下的飞行器异形复合材料贮箱进行设计是比较困难的.本文通过建立异形复合材料贮箱的有限元模型,应用准网络设计法结合有限元数值仿真,对其层合复合材料进行初步设计;分别采用自适应模拟退火算法(ASA算法)和下山单纯形算法(DS算法)对复合材料铺层进行优化设计,以使结构质量最小化.结果表明,准网络设计法结合有限元数值仿真可以较好地对复合材料铺层进行初步设计,下山单纯形算法可能使结果落入局部最优解,但计算效率较高,自适应模拟退火算法可以得到全局最优解,但是计算效率较低.
关键词:
异形复合材料贮箱
,
有限元
,
数值仿真
,
DS算法
,
ASA算法
黎增山
,
关志东
,
何为
,
刘德博
复合材料学报
针对纤维增强复合材料层板开孔拉伸，将复合材料层板的失效分为层内失效和层间失效，建立了复合材料层板开孔拉伸损伤分析模型。该模型基于逐渐损伤分析，对不同复合材料开孔层板进行了失效预测，并与文献试验结果进行了对比，破坏强度和失效模式均与文献试验结果非常吻合。结果表明本文中所建立的层板开孔拉伸损伤分析模型能够模拟含孔层合板拉伸过程中的损伤起始、损伤扩展和最终破坏模式，并最终预测含孔层合板拉伸失效模式和破坏强度。
关键词:
复合材料
,
开孔拉伸
,
损伤分析
,
逐渐损伤
,
失效模式
关志东
,
刘德博
,
李星
,
黎增山
复合材料学报
为了研究复合材料层间损伤,建立了一种新型零厚度界面单元模型,可以准确地预测复合材料Ⅰ型层间裂纹扩展。模型包括本构关系建立、损伤准则和损伤演化引入,并在大型商用有限元软件ABAQUS用户单元子程序VUEL中实现,采用显示积分方法求解,不存在收敛性问题,同时允许使用较粗的有限元网格。最后将该模型应用于国产碳纤维增强树脂基复合材料（CCF300/5428）双悬臂梁试验（DCB）模拟分析中,结果表明,此界面单元模型能够准确模拟复合材料层板Ⅰ型裂纹扩展,为复合材料层间损伤分析提供了一种有效的方法。
关键词:
国产复合材料
,
界面单元
,
双悬臂梁试验
,
能量释放率
,
有限元分析
关志东
,
黎增山
,
刘德博
,
李星
复合材料学报
针对纤维增强复合材料层板开孔压缩，将复合材料层板的失效分为层内失效和层间失效，建立了复合材料层板开孔压缩损伤分析模型。该模型基于逐渐损伤分析，对不同复合材料开孔层板进行了失效预测，并与文献中试验结果进行了对比，破坏强度和失效模式均与文献试验结果非常吻合。结果表明，本文中所建立的层板开孔压缩损伤分析模型能够模拟含孔层合板压缩过程中的损伤起始、损伤扩展和最终破坏，并最终预测含孔层合板压缩失效模式和破坏强度。
关键词:
复合材料
,
开孔压缩
,
损伤分析
,
逐渐损伤
,
失效模式
刘德博
,
关志东
,
李星
,
何为
复合材料学报
为了研究复合材料层间损伤, 建立了一种新型零厚度界面单元模型, 可以准确地预测复合材料Ⅱ型层间分层扩展。模型包括本构关系建立、损伤准则和损伤演化引入, 并在大型商用有限元软件ABAQUS用户单元子程序（VUEL）中实现, 采用显示积分方法求解, 不存在收敛性问题。将该模型应用于国产碳纤维增强树脂基复合材料CCF300/5428端部缺口弯曲试验（ENF）模拟分析中, 结果表明, 此界面单元模型能够准确模拟复合材料层板Ⅱ型裂纹扩展, 为复合材料层间损伤分析提供了一种有效的方法。
关键词:
国产复合材料
,
界面单元
,
端部缺口弯曲试验
,
能量释放率
,
有限元分析
邢军
,
陈康华
,
陈送义
,
陈运强
,
余芳
,
刘德博
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.000226
采用力学拉伸实验、焊接实验、电化学阻抗谱(EIS)、循环阳极极化曲线(Tafel)以及金相和扫描电镜(SEM)等分析测试方法,研究Cu含量对2219铝合金锻件组织与性能的影响.结果表明:降低Cu含量,有利于减少2219铝合金基体内的残余结晶相,并有效抑制在合金焊接过程中粗大Al2Cu相的析出,使基材和焊件的伸长率显著提高,强度略有下降;Cu在铝基体中形成Al2Cu相诱导合金发生局部腐蚀,使材料的耐腐蚀性能变差,降低Cu含量能够减小合金的腐蚀倾向,改善合金的耐腐蚀性能.
关键词:
2219铝合金
,
Cu含量
,
Al2Cu相
,
腐蚀
,
焊接
胡正根
,
黄诚
,
常志龙
,
刘德博
,
王明正
宇航材料工艺
doi:10.12044/j.issn.1007-2330.2017.01.015
基于贮箱用2219 T852整体过渡环与T87箱筒段的电子束环焊缝,开展了部段级电子束焊接接头常、低温力学性能测试,同时对焊接接头错缝量、断裂类型及金相组织进行了分析.研究结果表明:部段级常、低温2219 T852与T87电子束焊接接头的强度影响系数为0.63,低温状态下焊接接头的力学性能比室温状态下有所提高;错缝量与焊接接头力学性能成反比,其中对延伸率影响最为显著,低温有助于缓解错缝对焊接接头力学性能的弱化影响;电子束焊接接头组织不均匀性和结构形貌上的不连续性,特别是T852侧热影响区晶粒粗大,导致T852侧热影响区和焊缝接头根部为电子束焊缝的薄弱区域,焊接接头极易在该区域发生断裂.
关键词:
2219
,
T852过渡环
,
T87箱筒段
,
电子束焊接
,
错缝
,
接头性能
