孙胜
,
曹增强
,
甘学东
兵器材料科学与工程
基于ABAQUS建立复合材料层合板螺栓连接三维渐进损伤模型，并通过数值模拟与实验极限强度值的对比，证明模型具有较好的准确度，相对误差均在8%以内。在此基础上，研究螺栓-孔配合精度对层合板螺栓连接强度的影响，并预测其损伤起始到最终失效的损伤扩展过程。结果表明，采用干涉量较小的干涉配合可以提高接头的极限强度；损伤单元由中间铺层向表面铺层扩展，当损伤单元由孔边沿径向扩展至板宽边缘时，层合板最终失效。
关键词:
复合材料
,
螺栓连接
,
渐进损伤
,
干涉配合
,
损伤扩展
王新峰
,
周光明
,
王鑫伟
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.05.012
本文采用三维实体有限元方法,结合周期性边界条件,研究了平面机织复合材料受面内压缩载荷作用时损伤的起始、扩展、直至最终破坏的过程.分析中抛弃了以往损伤研究中采用的"单元消失"技术,对破坏的基体单元和纤维束单元均按特定方向进行刚度折减.制作面内压缩试件并进行了相应的试验.计算结果和试验结果吻合良好,证明研究方法的正确性.
关键词:
平面机织
,
损伤扩展
,
刚度折减
,
有限元分析
,
复合材料
庄兴民
,
晏雄
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.05.023
为了优化设计PE/PE层合板复合材料和准确评价其性能,必须深入地研究该类材料的损伤破坏机理,进而揭示其损伤扩展规律,预测因损伤的存在对材料刚度、强度等宏观性能的影响.基于拟三维模型的概念,提出了适合于数值模拟PE/PE层合板复合材料力学行为的修正模型.应用此有限元数值模型,对3种准各向同性UHMWPE/HDPE层合板在拉伸载荷条件下的损伤及损伤扩展进行了模拟,对这些材料的破坏机理进行了探讨,并预测了它们的强度.通过试验,可知应用上述模型进行数值模拟所获得的结果与试验数据是吻合的.证明了修正后的有限元数值模型的有效性.
关键词:
PE/PE层合板
,
损伤扩展
,
强度预测
,
拟三维模型
,
有限元
程小全
,
康炘蒙
,
邹健
,
俞彬彬
,
郦正能
复合材料学报
对两种不同铺层形式的平面编织复合材料层合板低速冲击后拉伸性能进行了实验研究,在此基础上建立了有限元损伤扩展仿真模拟.在所建立的有限元模型中,将低速冲击损伤等效为形状规则的软化夹杂,并针对两种铺层形式采用不同的损伤判据和模量衰减准则.研究结果表明:该有限元模拟结果与实验结果符合,说明该模型能够准确地预测低速冲击后平面编织复合材料层合板的损伤扩展规律和剩余拉伸强度;不同铺层形式的平面编织复合材料层合板在低速冲击后拉伸的损伤扩展规律不同;它们的冲击后拉伸强度降均>50%,在复合材料结构设计中应该受到重视.
关键词:
平面编织复合材料
,
低速冲击
,
损伤扩展
,
拉伸强度
,
有限元
朱炜垚
,
许希武
复合材料学报
对T300/QY8911复合材料层板进行了低速冲击、 冲击后压缩以及冲击后疲劳试验研究。通过对冲击后的层板进行目视检测和超声C扫描获得了层板受低速冲击后的若干损伤特征; 在压-压疲劳试验中, 测量了损伤的扩展情况。讨论了冲击能量与损伤面积以及冲击后剩余压缩强度的关系, 分析了含冲击损伤层合板在压缩载荷及压-压疲劳载荷下的主要破坏机制。结果表明, 低速冲击损伤对该类层板的强度和疲劳性能影响很大, 在3.75 J/mm的冲击能量下, 层板剩余压缩强度下降了65%; 在压-压疲劳载荷作用下, 其损伤扩展大致可分为两个阶段, 占整个疲劳寿命约60%的前一阶段损伤扩展较为缓慢; 而疲劳寿命的后半阶段损伤则开始加速扩展, 并导致材料破坏。
关键词:
复合材料层合板
,
低速冲击
,
剩余压缩强度
,
疲劳
,
损伤扩展
