冯宇
,
何宇廷
,
邵青
,
丁华
,
焦胜博
,
王晓光
机械工程材料
对纤维增强树脂基复合材料加筋板进行了剪切试验,结合应变-剪切力曲线对加筋板的破坏形式以及屈曲特性进行了研究.结果表明:加筋板的破坏形式主要表现为筋条脱胶、断裂和蒙皮撕裂；蒙皮达到局部屈曲后,加筋板仍具有较大的后屈曲承载能力,其破坏载荷约为屈曲载荷的4.5倍.
关键词:
纤维增强树脂基复合材料
,
加筋板
,
剪切
,
承载能力
,
局部屈曲
,
后屈曲
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
王雪明
,
谢富原
,
李敏
,
张佐光
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.4.012
采用胶接共固化整体成型工艺制备了L形筋条,研究了模具配合、填充料、曲率半径、吸胶工艺等因素对L形筋条纤维密实和制造缺陷的影响规律,分析了缺陷形成机制.结果表明:厚度不均、架桥、富脂是L形筋条中存在的主要缺陷；采用软模辅助成型和加入适量填充料可改善筋条拐角区的压力分布,增大曲率半径和采用预吸胶工艺可降低拐角效应,从而可有效提高筋条纤维密实程度.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
加筋板
,
曲率半径
,
纤维密实
陈涛
,
何宇廷
,
邵青
,
冯宇
,
张腾
机械工程材料
对纤维增强树脂基复合材料加筋板进行湿热试验,使其在70℃、水浴条件下达到吸湿平衡;分别对普通加筋板和吸湿后加筋板进行了剪切试验,研究了湿热环境对复合材料加筋板剪切性能的影响.结果表明:试验过程中,两种加筋板均未出现明显的屈曲现象,其破坏形式主要表现为试样的四角破损、蒙皮开裂、变形等;湿热环境对试样的剪切破坏载荷有着显著的影响,吸湿后复合材料加筋板的破坏载荷下降了9.9％.
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
湿热环境
,
剪切破坏载荷
叶广宁
,
邵青
,
何宇廷
,
冯宇
机械工程材料
应用有限元软件MSC.PATRAN/NASTRAN对6种构型的T型和Z型铝合金加筋板进行了轴压屈曲临界载荷计算及屈服模态分析,并将计算结果与工程计算结果进行了比较.结果表明:在截面面积相等的情况下,适当减小筋条间距、增加筋条数目可以提高结构的屈曲失稳临界载荷；在加筋板的筋条间距与数量均相同的情况下,采用T型加筋板可以得到更高的屈曲失稳载荷；T型加筋板的一阶屈曲模态表现为筋条间蒙皮局部屈曲或加筋板总体屈曲,Z型加筋板的一阶屈曲模态均表现为筋条间蒙皮局部屈曲；有限元计算结果与工程计算结果较为吻合,与T型加筋板相比,Z型加筋板的两种计算结果偏差更小.
关键词:
加筋板
,
屈曲
,
稳定性
,
有限元
孙立
,
许希武
,
徐煜
材料科学与工程学报
本文提出了基于连续损伤力学的复合材料层合加筋壁板渐进损伤分析模型.该模型采用界面单元模拟筋条和壁板之间的连接界面,连接界面和复合材料层板分别采用Quads准则和Hashin准则作为失效判据,基于内嵌连续损伤状态变量的材料刚度退化方案,采用非线性有限元方法,研究了复合材料加筋肇板在压缩载荷下的破坏过程,分析了结构相应失效模式的细观失效机理.数值分析结果与实验数据吻合较好,证明该方法的合理性和有效性,并详细探讨了界面单元关键参数和层板铺设角度对加筋壁板结构力学响应的影响规律,得到了一些富有价值的结论.
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
脱粘
,
渐进损伤
,
压缩强度
赵群
,
金海波
,
丁运亮
,
迟鹏
复合材料学报
基于等效刚度的思想,通过设定层合板的属性参数模拟了加筋板结构的力学特性,提出了一种适用于不同截面形状以及布局形式的加筋板总体失稳分析的等效层合板建模方法.利用PATRAN/NASTRAN软件比较了反映实际壁板形状的高精度有限元模型与对应的赋有层合板属性的等效刚度简化模型.对于工程中常见形状的加强筋以及不同布局形式的壁板,2种模型的一阶线性失稳因子基本一致,从而验证了将等效层合板模型用于加筋壁板结构的稳定性分析可以满足工程精度要求,并显著提高了计算效率.
关键词:
等效刚度
,
加筋板
,
复合材料
,
层合板
,
屈曲
,
有限元
谢富原
,
王雪明
,
李敏
,
张佐光
复合材料学报
针对飞行器复合材料常用加筋板结构, 采用胶接共固化整体工艺成型T形加筋板. 采用自行建立的压力测试方法测试了T形加筋板在热压罐成型过程的压力分布, 通过吸胶量、筋条厚度的检测, 分析了树脂在筋条内的流动形式, 研究了树脂流动的影响因素及影响规律. 结果表明: 筋条不同部位明显存在压力分布不均, 在压力差作用下树脂发生明显的面内流动, 易产生富脂、厚度不均等缺陷, 导致筋条拐角较厚, 约是突缘和腹板厚度的1.1～1.4倍, 模具组合方案、曲率半径、填充料含量明显影响树脂面内流动和纤维密实程度.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
胶接共固化
,
加筋板
,
树脂流动
,
纤维密实
赵群
,
丁运亮
,
金海波
复合材料学报
提出一种以承载效率最高作为目标的新设计方法,对复合材料加筋板的承载能力进行优化.讨论了不同压缩与弯曲刚度的匹配模式与加筋板临界失稳载荷的关系.将伞局失稳载荷、局部失稳载荷与静载荷的接近程度作为结构承载效率的量化标准,通过静载荷的控制,使结构的稳定性向着效率最高的方向优化.以宏观的加筋板压缩与弯曲刚度参数作为设计变量,构建了一种可用于结构效率优化的代理模型,避免了局部最优点的出现,更便于数值寻优.通过有限元分析验证,优化后壁板的临界失稳载荷与所施加的静载荷基本一致,反映出较高的效率,从而验证了该方法的可靠性.
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
稳定性
,
承载效率
,
压缩刚度
,
弯曲刚度
刘从玉
,
许希武
,
陈康
复合材料学报
建立了复合材料层合加筋壁板的屈曲后屈曲有限元分析模型.该模型采用界面单元以有效模拟筋条和壁板之间的连接界面,连接界面和复合材料层板分别采用Quads和Hashin失效准则作为失效判据,引入材料刚度退化模型,采用非线性有限元方法,研究了复合材料加筋壁板在压缩载荷下的前后屈曲平衡路径及破坏过程.数值分析结果与实验结果吻合良好,证明了该方法的合理有效性.详细探讨了筋条尺寸及界面单元强度等参数对加筋壁板屈曲后屈曲行为及承载能力的影响规律,研究表明增加筋条截面惯性矩及筋条密度在一定程度上能有效提高加筋板的屈曲载荷与极限强度,筋条密度增加到一定程度会引起结构破坏形式由失稳破坏转变为压缩破坏,界面强度与铺层方式对极限强度有重要影响,界面脱粘是引起加筋板最终破坏的重要因素.
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
脱粘
,
屈曲后屈曲
,
承载能力
