赵尧杰
,
王志刚
,
刘昌明
,
韩兵强
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2012.04.004
为了弄清MgO-C耐火材料的损伤演化过程及破坏形式,利用声发射技术研究了MgO-C耐火材料受载破坏过程中的声发射现象,通过信号分析方法,对声发射信号功率谱的质心频率和声发射能量历程图进行了分析.结果表明:MgO-C耐火材料的受载破坏过程分为4个阶段,主要的损伤形式为基质损伤和界面损伤.
关键词:
镁碳质耐火材料
,
声发射
,
质心频率
,
损伤演化
王亚杰
,
王波
,
张龙
,
马宏毅
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.09.010
通过对两组具有不同铺层次序的玻璃纤维-铝合金正交层板进行拉伸实验,对比研究了铺层次序对材料拉伸力学行为的影响.载荷跌落前两组试件的拉伸力学性能和应力-应变曲线基本一致,说明玻璃纤维-铝合金正交层板的拉伸力学性能与纤维的铺层次序无关.提出了修正后的金属体积分数理论,准确预测了材料的弹性模量、屈服应力及拉伸强度.依据声发射数据和试件损伤失效形貌照片,分析了两组试件的拉伸损伤失效进程.结果表明,铺层次序的不同使得两组材料的损伤进程和破坏模式具有很大差异.最后,利用有限元方法对试件的拉伸力学行为进行了模拟分析,模拟结果与实验值吻合较好.
关键词:
玻璃纤维-铝合金正交层板
,
拉伸实验
,
损伤演化
,
失效机理
,
有限元模拟
吴毅彬
玻璃钢/复合材料
利用已有的纤维增强复合材料性试验样本,运用统计分析与拟合优度检验方法证明选取二参数Weibull分布函数近似估计纤维增强复合材料拉伸强度与弹性模量分布类型的合理性.通过拉伸强度与损伤变量的关系建立纤维增强复合材料的损伤演化模型,并利用试验数据与线性拟合方法推导不同层数纤维增强复合材料的演化方程.损伤演化分析结果表明,在同等损伤情况下,单层纤维增强复合材料比二、三、四层纤维增强复合材料拉伸强度分别高出10％、20％、25％,拉伸强度随着层数的增加呈逐渐降低趋势,而层数对材料弹性模量的影响可忽略不计.在此基础上,提出考虑粘贴层数的纤维增强复合材料拉伸强度修正系数klayer,系数建议值可供加固设计参考.
关键词:
纤维增强复合材料
,
损伤演化
,
Weibull概率分布
,
拉伸强度
,
弹性模量
李伟
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.04.008
分析了TiC颗粒增强钛基复合材料的微损伤演化规律,建立了含损伤演化的动态本构模型.TiC 颗粒增强钛基复合材料在拉伸载荷作用下,微裂纹以翼型裂纹形式扩展,基于平面翼型裂纹扩展模型,建立了二维动态损伤本构关系,并退化到一维拉伸状态,假设微裂纹成核规律满足Weibull分布,得到了一维拉伸应力状态下能够反映TiC颗粒增强钛基复合材料的损伤演化规律的宏细观相结合的动态本构关系.模型计算结果与试验结果吻合较好.
关键词:
钛基复合材料
,
TiC 颗粒
,
动态
,
损伤演化
,
本构模型
贾波
,
李春光
,
李海燕
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.06.017
对表面通过喷丸预变形后的定向凝固DZ4板材试样进行1220℃/4h的热处理,以在板材试样表面形成再结晶层.在760℃下进行疲劳试验,以研究表面再结晶层对定向凝固DZ4合金板材的疲劳性能的影响.结果表明,表面有再结晶层的定向凝固DZ4板材试样的疲劳性能大大降低,且疲劳寿命随着再结晶层深度的增大而降低;断口观察表明,疲劳裂纹均起源于表面的再结晶区或其与基体的界面.通过有限元模拟对含再结晶区的板材试样的损伤演化行为进行模拟,结果表明再结晶区的存在改变了试样表面的应力场分布,再结晶区与基体的界面上的应力最大,裂纹一般从此处萌生,并向表面和基体扩展.
关键词:
定向凝固合金
,
再结晶
,
疲劳
,
界面
,
损伤演化
王卫国
,
郑雯
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2005.02.022
为了预测锅炉、压力容器的整体寿命,用连续介质损伤力学理论研究了工程材料的低周疲劳损伤演变过程.采用循环应力幅定义损伤变量D,根据有效应力概念,建立了低周疲劳各向同性连续损伤模型,并通过控制应变的疲劳试验,用该模型对锅炉常用材料12Cr1MoV钢试件进行了疲劳损伤的测量.研究表明,当循环进行到80%寿命时,损伤进入局部化阶段,宏观裂纹开始形成,较好地验证了损伤演变模型;所建立的模型形式简单,参数少,易测量,具有明确的物理意义,对锅炉的寿命估算有参考价值.
关键词:
低周疲劳
,
损伤力学
,
损伤变量
,
损伤演化
郭洪宝
,
王波
,
矫桂琼
,
杨成鹏
,
刘永胜
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.4.015
通过对2D-C/SiC复合材料φ4mm和φ6mm开孔试件进行拉伸试验,研究了开孔试件的拉伸特性和失效模式,与标准试件拉伸试验结果比较获得了开孔尺寸对试件强度的影响.相比于标准拉伸试件,φ4mm和φ6mm开孔试件的拉伸强度分别减小了1.0％和6.6％.通过在开孔试件不同位置粘贴应变片,获得了试件在拉伸过程中最小净截面上的应变变化规律,直观地体现了试件拉伸过程中的应变集中现象,并通过有限元对开孔试件的应变分布进行模拟,模拟结果与试验值吻合较好:通过在试件表面粘贴声发射探头,获得了拉伸过程中试件材料的损伤参量变化规律,反映了试件的宏观损伤演化规律,并结合试件断口照片分析了开孔试件的失效行为.
关键词:
2D-C/SiC复合材料
,
开孔试件
,
拉伸
,
损伤演化
,
失效
曾智
,
李玉龙
,
郭亚洲
,
陈煊
,
王雷
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.3.014
利用电子万能实验机及分离式Hopkinson拉杆对玻璃纤维增强复合材料S4C9-1200/SY14的两种不同铺层角度层合板([0]16和[±45]4S)进行了应变率为10-3～ 103s-1下的单轴拉伸力学性能测试.从应力应变曲线和试样破坏断口分析了材料的应变率效应、纤维损伤和界面脱粘损伤.实验结果表明:[0]16层板破坏时表现出典型的不规则脆性破坏,纤维的损伤具有初始门槛值,而纤维的强化存在应变率门槛效应.[±45]4S层板主要破坏方式是纤维与基体的脱粘,损伤发展近似线性.应变率高于强化门槛时,[±45]4S层板表现出极强的应变率依赖性,极限强度能提高10％ ～50％.
关键词:
玻璃纤维复合材料
,
应变率效应
,
强化门槛
,
损伤门槛
,
损伤演化
王旭
,
张慧萍
,
晏雄
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2009.01.001
本文利用声发射技术,对PE/PE层合板拉伸破坏的声发射信号进行聚类和判别分析,考察了基本拉伸破坏形式的声发射特性和拉伸破坏机理.实验结果表明,大量细观破坏的复合发生、发展和累积造成材料的最终宏观断裂.从破坏过程的声发射信号分布来看,破坏过程的早期主要是来自界面和基体的细观破坏,信号数量大但破坏能量小,破坏过程的中期界面和基体破坏程度加剧,并伴随少量纤维断裂,破坏过程的后期主要是纤维的整体断裂,信号数量小但破坏能量大.
关键词:
层合板
,
声发射
,
聚类
,
判别
,
损伤演化
姚战军
,
郑坚
,
倪新华
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.02.007
陶瓷颗粒增强镍基合金复合材料是一种性能优良的复合材料,它能够将增强相和基体的性能相结合.应用细观力学和有限元理论将复合材料简化为含两个陶瓷颗粒的单胞,对材料单向拉伸下的应力场进行模拟,分析其应力的分布情况和复合材料的性能特征.结果表明,单胞中的应力是不均匀的,高刚度颗粒的界面附近应力最大并将首先破坏.最后利用单元消去技术模拟材料开裂情况下的应力场变化及裂纹扩展路径.研究对于理论分析和实验具有一定的参考和指导作用.
关键词:
复合材料
,
Mori-Tanaka方法
,
损伤模量
,
有限元分析
,
单元生死
,
损伤演化
