袁国青
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2006.01.003
机织物层合梁弯曲破坏全过程的数值模拟分析对揭示其破坏规律,评价其耗能能力,预测其极限承载能力都十分有益,并有望在一定程度上代替大量的实验.本文在试验观察的基础上,假定在破坏的全过程中完全服从强度准则,并采用消层模型处理失效层,确定截面的弯矩-曲率关系全曲线,进而运用虚梁法并按分级加曲率的方法得到了机织物层合梁在速度控制加载条件下弯曲破坏的P-δ全曲线.结合实例,给出了理论和试验的比较结果,表明运用本文的方法可以对复合材料机织物层合梁弯曲破坏全过程进行数值模拟.
关键词:
速度控制加载
,
层合梁
,
弯曲破坏
,
全过程
,
模拟
,
弯矩-曲率关系
,
虚梁法
胡伟平
,
孟庆春
,
张行
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.03.027
本文将非线性的接触问题线性化,即假设已知带可调参数的接触区载荷分布模态以及接触区宽度,再反求圆柱压头的半径.首先根据叠加原理将受力状态分解成对称和反对称状态,然后用正交完备的三角级数和勒让德级数构造这两种受力状态的位移场,并应用最小势能原理确定位移场中的待定系数,从而确定层合梁的位移场和应力场.载荷分布模态中的可调参数可根据接触区表面的位移协调条件确定,从而求得圆柱压头的半径.最后,由于在给定接触区的条件下压头曲率与压头合力成正比,故可以得到压头曲率在不同的接触区下随载荷变化的直线族.根据这些直线族,可以由已知的压头曲率和外载荷确定接触区尺寸.计算结果显示,这种解法的收敛性非常好.根据物理方程与根据平衡方程得到的层合梁剪应力分布的一致性非常好.而且,在远离接触区处的应力分布同经典层合梁理论结果的一致性也非常好.
关键词:
复合材料
,
层合梁
,
接触问题
,
叠加原理
,
三角级数
,
勒让德级数
,
能量解法
张界杰
,
王俊
,
刘伟庆
,
王璐
,
张志豪
材料科学与工程学报
基于各向异性复合材料层合板弹性理论,研究空间折线型复合材料层合梁弯曲性能计算方法.首先推导了考虑铺层设计的翼缘板和腹板在局部坐标系下的刚度矩阵和本构关系,然后通过平行移轴原理建立折线型复合材料层合梁的整体抗弯刚度理论计算公式,在此基础上求出结构在竖向荷载作用下的挠度值.有限元与理论值对比表明本文的理论计算公式有较好的精度.此外,还分析了翼缘与腹板水平夹角及纤维纵横向铺层比对层合梁挠度的影响.结果表明:结构的挠度随夹角的增大而减小,且夹角越大理论值与有限元值越接近,而纤维纵横向铺层比的变化对结构挠度影响几乎可以忽略.该弯曲预测方法可用于计算Z型、槽型、工字型等空间折线型截面复合材料层合梁刚度和位移.
关键词:
折线型截面
,
复合材料
,
层合梁
,
弯曲性能
袁国青
,
李斌
,
董国华
,
朱金龙
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2009.02.004
脱层损伤是层合复合材料常见的一种损伤.本文以单向机织物增强环氧树脂复合材料层合板为研究对象,研究了脱层损伤大小和脱层损伤位置对层合悬臂梁自振特性的影响规律.通过实验和数值模拟,得到了脱层损伤对层合粱自振特性影响的一些规律性认识,通过实验和数值分析结果的比较,也证实了本文采用的数值分析方法的正确性.
关键词:
脱层损伤
,
层合梁
,
自振频率
,
数值分析
查海波
,
凤仪
,
朱琪琪
,
张学斌
,
王娟
中国有色金属学报
以泡沫铝为夹芯,长条薄铝板为面板制备泡沫铝层合梁,对泡沫铝层合梁的三点弯曲变形进行了研究.结果表明:泡沫铝层合梁的三点弯曲变形过程与泡沫铝的相似,层合梁的载荷曲线远远高于泡沫铝和面板的载荷曲线之和,显示出良好的层合效果;泡沫铝层合梁和泡沫铝承受载荷能力随着孔隙率的增大而逐渐减小;且同一孔隙率下泡沫铝层合梁的极限载荷点出现得比泡沫铝极恨载荷点迟,极限载荷值约为后者的4～5倍;较厚面板和良好的孔结构可以提高泡沫铝层合梁载荷曲线,载荷分别增加70%和80%左右.泡沫铝层合梁在保持泡沫铝轻质同时,大大提高了其载荷极限,在工程应用中有着良好的应用前景.
关键词:
泡沫铝
,
层合梁
,
三点弯曲
,
孔隙率
,
极限载荷
王平
,
孟庆春
,
张行
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.01.018
根据叠加原理将含有非对称分层的复合材料层合梁在横向载荷作用下的受力状态分解为对称和反对称情况,再将反对称受力状态分解为无分层梁受反对称横向载荷状态与含分层梁在分层表面承受附加剪切载荷状态.将分层问题归结为在附加载荷状态中,层合梁附加位移与附加应力的分析,并据此建立了一个简单的力学模型.最后,根据工程梁理论得到了由分层引起的附加位移与应力的解析解答,利用能量释放率方法确定了应力强度因子,计算分析了分层区长度与层板厚度对附加位移的影响.
关键词:
层合梁
,
复合材料
,
分层
,
附加状态
,
应力强度因子
胡伟平
,
张行
,
孟庆春
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.01.024
将连续介质损伤力学的分析计算方法与层合梁无损伤接触问题的分析相结合,分析层合梁在接触载荷作用下,层间胶层的损伤分布及应力分布.采用逆解法得到复合材料层合梁无损伤接触问题的解答,在此基础上,用附加载荷法与迭代法,进行接触损伤分析,得到了层间胶层的损伤分布及应力分布.计算结果显示,该方法收敛性好,求解简单.
关键词:
层合梁
,
接触损伤
,
附加载荷法
