李晨锋
,
程建钢
,
胡宁
,
杨志宏
,
姚振汉
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.01.008
研究了含脱层损伤的复合材料层板在低速冲击下的瞬态响应问题.首先,用基于Mindlin板理论的有限元法来描述层板的运动和变形,并同时考虑了层板大变形的影响.另外,用一种修正的Hertzian压痕法则来计算层板和刚球间的冲击力.同时为了有效地处理脱层间的动态接触问题,采用了由笔者以前提出的一种修正的Lagrange multiplier乘子法来提高计算精度和效率;为了研究脱层的扩展机理,提出了一种基于Mindlin板模型的应变能释放率的计算方法,用于计算脱层前沿的应变能释放率的分布.最后,算例研究了刚球的初始冲击速度、脱层面积和脱层位置对计算结果的影响,算例中提供的信息为人们更好地理解脱层损伤的扩展机理和它对复合材料层板的低速冲击响应的影响提供了依据.
关键词:
复合材料层板
,
低速冲击
,
瞬态响应
,
脱层
,
接触问题
,
应变能释放率
,
大变形
黄文俊
,
孙永波
,
程小全
,
聂宏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.12.002
通过ABAQUS软件建立三维累积损伤有限元模型,计算复合材料层板单钉沉头螺栓连接结构的条件挤压载荷,并对其损伤机理与破坏过程进行分析;选用适合该类结构层板的损伤判据与衰减准则进行验证.计算获得的初始挤压破坏载荷与实验结果吻合良好,说明所建模型的有效性.在此基础上,分析了接触面摩擦、螺栓刚度和连接金属板刚度等因素对连接结构拉伸性能的影响.结果表明:接触面摩擦因数和螺栓刚度对结构拉伸性能的影响较为明显,金属板刚度的影响很小.
关键词:
复合材料层板
,
单钉沉头螺栓连接
,
拉伸性能
,
损伤
林智育
,
许希武
,
朱伟垚
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.1.014
对两种材料体系(T300/QY8911和T300/5405)/铺层的复合材料层板进行三种支持条件(冲击点无支持、梁凸缘或长桁凸缘支持和肋凸缘支持)、六种冲击能量等级的冲击损伤特性及冲击后压缩强度试验研究.讨论了冲击能量、支持条件等与冲击损伤特性和剩余压缩强度的关系,研究结果表明,冲击表面凹坑深度和冲击损伤面积可用于表征复合材料冲击损伤,而基体裂纹长度不可以用于表征冲击损伤.且随着冲击点背面支持刚度的增加,冲击所造成的损伤随之减小.随着冲击能量的增加,冲击后压缩强度随之减小.在相同的冲击能量作用下,随着冲击点背面支持刚度的增加,冲击后压缩强度也随之增加.
关键词:
复合材料层板
,
冲击损伤
,
冲击损伤特性
,
剩余压缩强度
王科
,
顾轶卓
,
李敏
,
张佐光
,
刘卫平
,
王旭
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2011.03.006
针对3种国外产碳纤维/环氧预浸料,测试表征了预浸料的工艺特性,并采用热压罐零吸胶工艺制备了复合材料层板,考察了工艺条件对层板厚度和内部缺陷的影响,分析了成型质量与预浸料特性之间的关联性,进一步研究了层板弯曲性能、层间剪切性能对成型质量变化的敏感性.实验结果表明,由于零吸胶工艺树脂流动受到很大限制,预浸料树脂含量不均容易造成所成型层板厚度不均、表面不平整,另外,预浸料树脂流动性小的体系在层问容易出现明显富树脂现象;零吸胶工艺夹杂空气主要在真空作用下通过铺层内的通道排出,因此预浸料气体渗透率和成型封装方式对孔隙缺陷有重要影响;实验范围内,工艺条件的改变没有显著影响所成型层板的短梁剪切性能和弯曲性能.研究结果对于预浸料选择和国产高性能预浸料的开发具有重要参考价值.
关键词:
复合材料层板
,
热压罐零吸胶工艺
,
预浸料
,
力学性能
,
缺陷
胡伟平
,
孟庆春
,
张行
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1998.03.022
本文根据叠加原理分解含内部分层复合材料层板的受力状态,使分层问题归结为分层表面受附加剪切载荷作用时附加状态的分析,然后根据边界条件,利用三角级数构造位移模态,进而由势能原理确定位移解答,并做收敛性验证.计算表明,结果收敛,挠度收敛尤为迅速.
关键词:
复合材料层板
,
分层
,
三维问题
,
附加状态
,
三角级数
,
能量解法
胡彬
,
胡宁
,
姚振汉
,
福永久雄
,
关根英树
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.01.026
用基于Mindlin板理论的有限元方法进行了带脱层损伤的复合材料层板的屈曲载荷分析.为了获得物理上可能的屈曲模态,即避免上下脱层的相互贯穿,在接触区域引入一些假想弹簧,并给出了这些假想弹簧刚度系数的计算公式和接触计算的迭代格式,通过这些弹簧对原始刚度矩阵进行修正可以有效地求解屈曲载荷特征值分析中的接触问题.数值计算结果表明了本算法的有效性和引入接触分析对这类屈曲分析的重要性.同时,还对脱层的大小、形状、位置和脱层的纤维铺层方向对屈曲载荷的影响进行了研究.
关键词:
复合材料层板
,
脱层
,
屈曲分析
,
接触分析
孟庆春
,
胡伟平
,
张行
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.03.022
根据叠加原理将含有矩形内部分层的层板在横向载荷作用下的受力状态进行分解,从而将分层问题归结为在分层表面上的附加剪切载荷作用下层板附加位移与附加应力的分析,并据此建立了一个仅包含分层区的力学模型.进而在层板分层区中切取平行于边界的切片,将切片视为含分层的层合梁,其位移模态以相应层合梁的附加位移模态来表示.这样,可构造层板分层区内满足位移边界条件的位移场.最后,应用最小势能原理确定位移幅值的闭合解.计算结果表明,挠度幅值远远大于中面位移幅值,且与由双三角级数能量解法所得挠度幅值吻合很好.
关键词:
复合材料层板
,
分层
,
附加状态
,
片条合成能量解法
孟庆春
,
胡伟平
,
张行
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.02.024
根据叠加原理将含有椭圆形非穿透分层的层板在横向载荷作用下的受力状态进行分解,从而将分层问题归结为在分层表面上的附加剪切载荷作用下层板附加位移与附加应力的分析,并据此建立了一个仅包含分层区的力学模型.进而在层板分层区中切取平行于坐标平面的切片,将切片视为含分层的层合梁,其位移模态以相应层合梁的附加位移模态来表示.这样,可构造层板分层区内满足位移边界条件的位移场.最后,应用最小势能原理确定位移幅值的闭合解.计算结果表明,挠度幅值远远大于中面位移幅值,且与由双三角级数能量解法所得挠度幅值吻合很好.
关键词:
复合材料层板
,
椭圆分层
,
附加状态
,
片条合成能量解法
叶宁
,
王军
,
郦正能
,
寇长河
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.02.026
在复合材料层板结构中铺设形状记忆合金丝,利用形状记忆合金弹性模量随相变状态的不同变化,受限回复时可以产生很大的回复力的特点,除改善和增强复合材料层板本身性能外,还能使复合材料层板产生弯曲,扭转等形状变化.如何正确有效地计算其力学特性,是复合材料层板形状控制以及设计和应用形状记忆合金复合材料智能结构的基础.本文在复合材料层板的有限元分析中考虑形状记忆合金丝的热力学特性以及大变形回复的影响,并通过实验进行分析和对比,得到一些有意义的结论.
关键词:
形状记忆合金
,
复合材料层板
,
热力学
,
非线性
