YE Qiang
,
叶强
,
陈普会
,
柒亚南
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.04.029
基于制造工艺过程的成本估算模型,采用Delphi可视化编程语言和SQL server数据库开发工具,开发了复合材料制造成本评估软件.介绍了基于制造工艺过程的成本估算模型的基本特点,重点讨论了工艺时间模型并分析了构件复杂程度对工艺时间的影响.此外,通过引入曲率熵的概念,对前人提出的构件复杂性因子进行了改进,以便更合理地描述构件的复杂度.提出了成本估算软件的总体方案,确定了软件实现流程,并建立了成本数据库管理系统.列举了用该软件对一种复合材料单曲率板的制造成本进行估算的过程.应用所开发的软件对某型飞机的复合材料副翼和金属副翼的制造成本进行了估算,估算结果表明,复合材料副翼由于采用了低成本工艺与整体化的设计理念,其制造成本低于金属副翼.
关键词:
复合材料
,
成本估算模型
,
复杂性因子
,
成本数据库
,
成本软件
孟令兵
,
陈普会
复合材料学报
提出一种基于虚拟裂纹闭合技术的界面元模型,用以模拟复合材料的分层破坏和预测结构的承载能力.界面元被嵌入在模型分层扩展路径上,计算结构的能量释放率,结合幂指数破坏准则,模拟复合材料的分层扩展.对由于裂尖单元长度不同所带来的分析误差进行了适当的修正,以降低网格粗细变化所带来的不利影响.为了检验该界面元的可靠性,分别将其应用于对双悬臂梁(DCB)模型、端边切口(ENF)模型和混合模式弯曲(MMB)模型的分层扩展分析中.计算结果与解析解基本吻合,从而验证了采用该界面元模拟复合材料分层破坏的可行性.用该方法对3个含有不同初始损伤复合材料T型接头的界面拉脱分层破坏进行数值模拟,计算结果与试验数据吻合良好.
关键词:
虚拟裂纹闭合技术
,
界面元
,
复合材料
,
分层
,
二次开发
孔斌
,
叶强报
,
陈普会
,
柴亚南
复合材料学报
研究了复合材料整体加筋板在轴压作用下的后屈曲传载机制:采用商业有限元软件ABAQUS建立加筋板有限元模型,对其轴压后屈曲过程进行了模拟;并对局部屈曲和总体屈曲阶段的内力情况以及传载特性进行了细致的分析,获得了节点线与反节点线的合力和力矩的分布规律.计算结果与试验数据吻合良好.最后指出了节点线与反节点线是后屈曲阶段缘条/蒙皮界面最先可能失效的位置,并指出了诱发失效的主要原因分别为合力矩M_(xy),和M_y.
关键词:
复合材料
,
整体加筋板
,
后屈曲
,
传载机制
,
内力
孔斌
,
叶强
,
陈普会
,
柴亚南
复合材料学报
应用商业有限元软件ABAQUS中的内聚单元,对后屈曲诱发的复合材料整体加筋板的缘条/蒙皮界面的失效进行了分析.基于有限元结果,提出了缘条/蒙皮界面内力的提取方法并研究了其变化规律.为了研究缘条/蒙皮刚度比对界面失效的影响以及失效时界面内力之间的关系,以缘条厚度为参数进行参数化建模,给出了界面脱胶的失效准则和失效包线.最后对缘条/蒙皮厚度比和刚度比提出了设计建议.
关键词:
复合材料
,
整体加筋板
,
后屈曲
,
内聚单元
,
失效表征
叶强
,
王仁鹏
,
陈普会
,
沈真
复合材料学报
建立了一种在准静态压痕力作用下复合材料层合板凹坑深度的预测方法。首先采用基于应变描述的Hashin和Yeh失效准则并结合有限元法，对复合材料层合板在准静态压痕力作用下的失效过程进行渐进损伤分析，获取一系列的材料性能退化信息。其次采用Sun的方法对局部损伤区材料的弹性参数进行等效处理。最后结合Turner的接触理论预测了凹坑深度一接触力曲线。计算结果表明，基体开裂与分层是导致层合板开始产生凹坑的主要原因，纤维断裂是导致凹坑深度急剧增加的主要原因。分层起始载荷、最大接触力及各自相应的凹坑深度的预测结果与试验值具有较好的一致性。
关键词:
静压痕
,
损伤阻抗
,
接触力
,
凹坑深度
,
渐进损伤分析
肖闪闪
,
陈普会
,
沈薇
,
沈真
复合材料学报
复合材料结构在服役过程中遇到的损伤主要来自于意外冲击,会产生永久性的凹坑.为了得到凹坑的检出概率,采用最大似然估算法对一般目视检测(GVI)和详细目视检测(DET)的两种损伤检出概率模型(POD评估模型,即累积对数正态模型和对数奇函数模型)中的参数进行评估；开展详细目视检测的试验研究,并根据检测数据对POD模型进行了验证.结果表明:凹坑深度的检出概率曲线更符合累积对数正态模型.绿色板的凹坑比黑色板更容易被检出,且检测角越大越容易被检出.目视勉强可见损伤(BVID)的门槛值在0.35～0.8mm之间.
关键词:
冲击损伤
,
检出概率
,
最大似然估算法
,
累积对数正态模型
,
对数奇函数模型
王春寿
,
陈普会
,
隋晓东
,
王进
,
柴亚南
,
李新祥
复合材料学报
采用商业有限元软件ABAQUS对盒段的后屈曲承载能力进行了分析,重点研究了在弯扭载荷条件下后屈曲诱发的盒段蒙皮/缘条界面的失效问题.在此基础上,采用缝线对墙缘条与蒙皮的界面进行增强,应用粘接元模拟缝线,研究缝线对复合材料多墙盒段的破坏模式和承载能力的影响,并对缝线增强后的盒段的承载能力进行了试验研究.有限元分析表明,复合材料多墙盒段具有较长的后屈曲历程,采用缝线增强技术能够明显改善盒段的后屈曲承载能力,预测结果与试验值吻合良好,而且预测的失效模式也与试验结果一致.
关键词:
复合材料
,
多墙盒段
,
试验
,
后屈曲
,
缝线
,
承载能力
钟小丹
,
陈普会
复合材料学报
对缩短胶接面长度以提高起裂载荷的复合材料加筋壁板长桁终止端新型混合连接设计进行了研究.采用经试验验证的有限元方法,对长桁终止端混合连接的传载与失效机制进行分析,并研究了胶接面长度对结构起裂载荷的影响规律.研究结果表明:新型混合连接设计中紧固件提供的法向约束以及剪切载荷传递路径可显著提升终止端结构的起裂载荷,并增强终止端处界面的抑制损伤扩展能力;结构的起裂载荷随着胶接面的缩短而提高;当胶接面前缘退至连接区末排紧固件之后,可避免结构在最终破坏前发生界面失效,结构强度由蒙皮的机械连接强度决定.
关键词:
复合材料
,
加筋壁板
,
长桁终止端
,
混合连接
,
脱胶
李念
,
任飞翔
,
陈普会
,
叶强
,
孙彦鹏
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140611.001
为了分析含钉群复合材料结构的钉载分配及承载能力问题,首先对Globle Bolted Joint Model (GBJM)方法进行了改进,然后采用改进的方法对复合材料多钉连接结构的钉载分配和承载能力进行了预测,并与试验结果进行了比较.结果表明:当孔边复合材料未出现损伤时,该方法对多钉载荷分配的预测和试验结果比较接近;而对结构承载能力的预测,该方法偏于保守,比试验结果约低15％.同时该方法具有两个显著优点:一是计算结构钉载分配时效率高,和三维有限元模型相比提高约75％;二是能够对含钉群复合材料结构的失效载荷进行有效的预测.
关键词:
复合材料
,
钉群
,
GBJM
,
载荷分配
,
承载能力
李梦佳
,
陈普会
,
孔斌
,
彭涛
,
姚正兰
,
邱学仕
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.201502.002
利用二维平面应变模型对Z-pin增强T型接头试样进行失效分析,采用内聚力模型模拟界面的破坏情况,通过在分层的上下界面加入非线性弹簧元模拟Z-pin的增强作用,非线性弹簧元的力学性能(桥联律)由细观力学方法获得,数值结果与试验值吻合较好.在已验证有限元方法的基础上,研究了Z-pin直径、密度及植入角度等对T型接头拉脱承载能力的影响.结果表明:Z-pin增强可显著提高T型接头的拉脱承载能力,与未Z-pin增强的T型接头相比,Z-pin增强明显延缓了掉载;T型接头的拉脱承载能力随Z-pin直径和密度的增加而增大,随植入角度的增大而减小;在所研究的角度范围内,当植入角度为60°时,T型接头的拉脱承载能力最好;Z-pin直径和密度对拉脱承载能力的影响远比植入角度的影响显著.
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
Z-pin
,
非线性弹簧
,
桥联律
