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针对发动机叶片常受外物撞击而产生损伤的问题,采用非线性有限元法就旋转离心应力对叶片外物损伤的影响进行分析,并采用动力松弛法在撞击分析前对叶片结构进行应力和位移的初始化,建立离心应力下叶片外物撞击的非线性动力学分析模型.通过在IS-DYNA中进行不同离心载荷下叶片外物撞击的数值模拟比较.结果表明,离心应力对叶片的瞬态响应及损伤特征有较大的影响.

关键词: 外物损伤 , 离心应力 , 非线性有限元 , 动力松弛法

复合材料厚壁圆筒的损伤问题

杨宇宙 , 钱林方

材料科学与工程学报

基于连续介质损伤力学理论,引入表征材料内部微细缺陷的损伤变量,导出了三维复合材料厚壁圆筒的损伤模型,预测该结构内各处的损伤过程;针对不同损伤模式,推导出包含不同结合力和损伤变量的损伤扩展准则;利用三维有限元分析软件模拟计算出结构损伤破坏的全过程,分析了复合材料圆筒的损伤模式与破坏机理,以及能量变化关系。

关键词: 复合材料圆筒 , 损伤模型 , 破坏准则 , 有限元分析 , 数值计算

接触热阻对复合材料身管热性能影响分析

陈龙淼 , 钱林方

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2008.05.006

采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料,可减轻纯金属身管重量,提高身管刚度.为了详细分析复合材料身管分界面接触热阻对身管热性能影响,本文建立考虑复合材料身管分界面接触热阻效应的瞬态传热模型,运用有限差分法编制通用程序对接触热阻效应对复合材料身管热性能影响进行数值定量分析.结果表明,接触热阻对于复合材料身管的传热性能有较大影响,必须采取措施来减小接触热阻,这在复合材料身管的热性能设计中必须重点考虑.

关键词: 复合材料身管 , 接触热阻 , 数值传热

基础激励作用下磁流变减振系统的非线性特性

李延成 , 王炅 , 钱林方

功能材料

磁流变减振器是一种典型的非线性系统,具有高度的非线性、时滞性和不确定性,其非线性特性是影响其工作的重要因素.本文在Bingham模型上,利用改良的谐波平衡法对非线性磁流变减振系统在简谐基础激励下的动态响应进行求解,并利用MATLAB软件对减振器在不同条件下的特性作了分析,结果显示磁流变减振系统的传递率在阻尼比＜1的情况下出现多值性的现象.针对此情况,提出了减振器设计时应注意的问题.

关键词: 磁流变减振器 , 非线性 , 基础激励

纤维增强复合材料身管瞬态热弹性耦合分析

陈龙淼 , 钱林方 , 徐亚栋

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2008.06.003

采用金属内衬外部缠绕纤维增强复合材料,可减轻纯金属身管重量,提高身管刚度.为分析复合材料身管高温火药燃气热冲击作用影响,采用有限元数值方法,考虑温度场和应力场相互影响,进行结构热弹性直接耦合计算,得到了复合材料身管二维瞬态温度场和应力场.结果显示,由于复合材料的各向异性及与金属导热性能的差异,连续射击时的复合材料身管内应力规律很复杂,热应力影响相当重要,不可忽略,研究结果论证了复合材料身管的设计方案的可行性,为实弹射击实验提供了理论计算依据.

关键词: 复合材料身管 , 热弹性 , 有限元

纤维增强复合材料身管阻尼特性分析

徐亚栋 , 钱林方 , 石秀东

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.03.003

针对火炮发射时纤维增强复合材料身管的阻尼效应,根据粘弹性材料动态特性,给出了纤维增强复合材料能量耗散公式,采用基于有限元技术的模态应变能分析方法,对某口径复合材料身管进行了阻尼特性分析,获得了该复合材料身管在各阶固有频率下的应变能和阻尼损耗因子,为复合材料身管的动态特性分析提供了阻尼特性参数.

关键词: 复合材料身管 , 阻尼 , 有限元

小孔释放法测纤维增强复合材料残余应力的释放系数

王建花 , 钱林方 , 袁人枢

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.02.012

介绍了小孔释放法测量残余应力的原理,给出释放应变与残余应力之间的关系公式.针对纤维增强复合材料的属性特点,应用坐标系转换原理推导出通孔法测量复合材料残余应力时的应力释放系数公式.以碳纤维增强复合材料为例计算其残余应力测试过程中的释放系数,由此得到释放应变,并将计算结果与同一预应力下用有限元法计算的结果进行了对比.

关键词: 复合材料 , 残余应力 , 小孔释放法 , 释放系数