马元春
,
韩海涛
,
卢子
,
卢文书
,
邱涛
复合材料学报
基于经典层板理论和细观力学桥联模型,提出了缝纫泡沫夹芯复合材料失效强度的理论预测方法,并进行了失效强度的相关试验验证.其中,将缝纫复合材料面板看作单层组成的准层状结构,采用经典层板理论进行逐层失效分析,并同时考虑了局部皱曲的面板失效模式;而对缝纫泡沫夹芯,引入桥联模型计算其各组分材料中的应力,并通过对各组分材料选取适当失效准则来建立失效判据;对于缝纫泡沫夹芯复合材料采取逐级加载方式,当面板或者央芯失效时,则认为其发生整体失效,由此可以确定其在不同载荷形式下的失效强度.此外,通过试验得到了缝纫泡沫夹芯复合材料板试件在平压、侧压、横向剪切及三点弯曲载荷形式下的失效模式及其失效强度,并利用本文方法对缝纫泡沫夹芯复合材料的失效强度进行了理论预测,所得结果与试验吻合,证明了本文方法的有效性.
关键词:
缝纫
,
夹芯结构
,
复合材料
,
泡沫夹芯
,
强度
马元春
,
韩海涛
,
卢子兴
,
卢文书
复合材料学报
基于材料细观结构,建立了缝纫泡沫夹芯复合材料的刚度预测模型,并进行了刚度性能的相关试验验证.其中,对缝纫复合材料层合面板部分,考虑了缝纫角对单胞尺寸和富脂区大小的影响,以及缝纠前后层合面板厚度的变化对复合材料面板纤维体积含量的影响,采用改进的纤维弯曲模型计算了缝纫复合材料层合面板的刚度;对缝纫增强的泡沫夹芯部分,把缝线树脂柱看作是泡沫基体中的增强相,将其简化为特殊的单向增强复合材料,提出了用串并联组合模型来预测其刚度.试验测试了缝纫泡沫夹芯复合材料板试件的刚度.应用本文模型对缝纫层合面板和缝纫泡沫夹芯复合材料板的刚度进行预测,结果均与试验结果吻合较好.采用理论模型系统研究了缝纫参数和结构参数对缝纫泡沫夹芯复合材料刚度的影响.
关键词:
缝纫
,
夹芯结构
,
复合材料
,
泡沫夹芯
,
刚度
马元春
,
俸翔
,
卢子兴
,
卢文书
,
王伯平
复合材料学报
整体屈曲是缝纫复合材料夹芯板的一种重要失效模式.考虑到缝纫夹芯复合材料板一般较厚且面板与芯层厚度相差较大,缝纫工艺对夹芯板刚度影响较大的特点,基于高阶剪切理论,编制了缝纫泡沫夹芯复合材料板稳定性分析的有限元程序.利用该程序对多个算例进行了计算,所得临界屈曲应力与文献及试验结果吻合很好.同时,讨论了不同边界条件下缝纫泡沫夹芯复合材料板稳定性随缝纫参数(包括针距、行距和缝纫针半径)以及结构参数(包括面板铺层角、芯层厚度和缝纫夹芯板边长)的变化规律.
关键词:
缝纫
,
复合材料
,
泡沫夹芯板
,
屈曲
,
高阶剪切
俸翔
,
马元春
,
卢子兴
复合材料学报
将面板单层及芯层厚度、面板纤维方向角和材料参数作为随机变量,通过编制基于高阶剪切理论的随机有限元程序,对复合材料夹层板的屈曲强度分散性进行了分析,得到了不同铺层方式下夹层板屈曲强度分散系数随纤维方向角及夹层板长厚比的变化规律.并通过对屈曲强度的分散系数进行灵敏度分析,确定了影响分散系数大小的主要因素,从而为材料设计、制造工艺改进和夹层板结构可靠度的提高提供了理论依据.
关键词:
复合材料夹层板
,
屈曲强度
,
分散性
,
高阶剪切
,
随机有限元
