李跃宇
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2000.04.002
脱层是复合材料层板结构中的主要缺陷形式之一,它的存在会造成脱层的局部屈曲和扩展,从而降低结构的强度和刚度.本工作对含脱层的复合材料螺栓连接件在静载、疲劳载荷和湿热环境载荷的作用下进行了试验研究.测定了含脱层的复合材料连接件的局部失稳载荷、挤压强度和疲劳寿命数值,探讨了脱层尺寸对局部失稳载荷、挤压强度和疲劳寿命的影响大小,给出了疲劳寿命和脱层直径的函数曲线.探讨了含脱层的复合材料连接件在湿热环境下的强度和刚度数值的变化.
关键词:
脱层
,
层板
,
失稳
,
连接件
,
疲劳
,
湿热
刘丹梅
,
杨为奉
,
姚枚
,
夏月波
,
郑瑞琪
,
胡宏军
,
李宏运
材料研究学报
通过两种Al 合金表面处理方法及水煮老化处理,得到了不同界面结合状态的玻璃纤维-Al 混杂复合层板,进行了层板层间剪切强度和疲劳裂缝扩展试验,研究了界面结合强度对层板疲劳行为的影响。试验发现,当界面结合强度较高时,层板的疲劳裂缝扩展速率较低,伴随疲劳裂缝扩展而产生的脱层破坏区尺寸较小,脱层破坏发生在树脂层与增强纤维之间;界面结合强度较低时,层板的疲劳裂缝扩展速率较高,脱层区尺寸较大,脱层破坏发生在Al 层和树脂层之间。
关键词:
层板
,
interlaminar strength
,
fatigue crack propagation
,
delamination
孙浩
,
许希武
,
郭树祥
材料科学与工程学报
基于渐进损伤方法,研究了含单脱层缝合复合材料层板在压缩载荷下的剩余强度。通过商用软件ABAQUS建立了含单脱层缝合复合材料层板剩余压缩强度计算模型,考虑了子层屈曲和分层扩展对剩余强度的影响。通过UMAT子程序实现了层板失效、层间失效和缝线失效的模拟。通过嵌入式杆单元结构模拟了缝线桥联作用及失效。采用Hashin准则及刚度折减法对纤维拉压、基体拉压失效进行了模拟。通过渐进损伤分析,揭示了缝合情况下含单脱层复合材料层板的失效机理,讨论了缝合参数对剩余压缩强度的影响。所预测的破坏模式和剩余强度结果与实验能较好地吻合。分析表明缝合可以明显提高含分层损伤复合材料层板的子层屈曲载荷,抑制分层扩展,并提高层板的剩余压缩强度。
关键词:
复合材料
,
层板
,
缝合
,
剩余压缩强度
,
渐进损伤
戴福洪
,
张博明
,
杜善义
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.04.028
利用Rayleigh-Ritz法研究了复合材料非对称正交薄层板的固化变形.建立了考虑几何非线性的固化变形分析模型,预报了其固化后的变形形状及变形量.利用热压釜工艺进行了实验研究.实验发现,方板边缘发生了较大的向内卷曲变形,板边缘附近理论预报值与实验结果差别较大,在距板边缘一定距离内理论预报值和实验结果吻合较好,矩形板实验结果与理论预报值吻合良好.
关键词:
复合材料
,
Rayleigh-Ritz
,
固化
,
层板
何欢
,
陈国平
,
韦勇
,
张家滨
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.06.029
构造了一种纤维增强复合材料等效动态性能本构模型.根据经典层板理论分别推导出了显含弹性常数和显含阻尼系数的纤维增强复合材料层板的刚度矩阵和等效阻尼矩阵.利用模态试验方法,得出了弹性常数、等效阻尼系数与层板振动模态之间的显式关系.通过识别本构方程中的等效阻尼系数,可以方便地推导出任意铺层数和任意铺层角度下层板的等效阻尼矩阵.算例分析表明,利用此方法识别出的弹性常数和等效阻尼能够满足工程精度要求.
关键词:
纤维增强复合材料
,
层板
,
弹性常数
,
等效阻尼
,
模态
,
损耗因子
舒小平
复合材料学报
基于对压电复合材料层合结构弱界面弹性场、电场、温度场的宏观和细观尺度分析,构建了四种界面力-电-热模型,分别为非耦合型、耦合型和混合型。依据这些界面模型,得到了柱面弯曲简支压电复合材料层板的力-电-热多场耦合解。结果表明,损伤界面的多场耦合物理描述介于宏观和细观尺度之间,需要多尺度考虑,且基于不同尺度的描述也可获得相似的规律。在热载和力载下,不同的界面模型对弹性场影响趋同、差异甚小,而对电场和温度场,四种模型的影响各异、但规律相似;在电载作用下,不同的界面模型无论对弹性场还是电场,都有显著的影响。
关键词:
压电材料
,
复合材料
,
层板
,
脱层
,
多尺度
,
多场耦合
舒小平
复合材料学报
基于一个六自由度的位移场和电势场,建立了压电复合材料层板的控制方程。在简支边界条件下,得到了正交矩形压电复合材料层板的解析解。该理论是一个等效单层理论,控制方程的变量仅六个,且不随层数变化,使解的数学过程简洁。在该理论中,决定精度的位移分布函数和电势分布函数由三维应力和静电平衡方程的特解来确定,使之满足压电层板界面连续条件与板面力及电条件。算例验证了本文中等效单层理论的高精度。
关键词:
压电材料
,
复合材料
,
层板
,
板壳理论,智能结构
