徐浩
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陈浩然
,
任明法
复合材料学报
为了解决含有橡胶材料的界面断裂问题,提出了一种改进的虚裂纹闭合技术,该技术采用逐步线性化的方法,同时考虑了材料非线性与几何非线性的影响.首先,计算了双裂纹橡胶试件裂纹尖端的能量释放率,通过与已有文献的比较,可知所提出的改进的虚裂纹闭合技术是可靠、有效的.其次,对含有橡胶夹层的SLB模型进行了研究,通过计算分层前缘能量释放率Ⅰ型、Ⅱ型分量,和其与总能量释放率的比值,可知橡胶材料的引入使结构的能晕释放率总量增大,Ⅱ型分量的比例明显增大.在多材料体系连接结构的断裂分析中,计算了不同分层位置下裂纹的能量释放率,并考虑了外层纤维缠绕层尺寸变化对能量释放率的影响.最后,提出了相应的多材料体系构件的断裂准则.
关键词:
改进的虚裂纹闭合技术
,
多相材料连结构件
,
界面断裂
,
能量释放率
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有限元
王舒
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任明法
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陈浩然
复合材料学报
应用改进的虚裂纹闭合技术对热、力载荷作用下多材料构件连接区界面进行断裂分析.首先,通过对含橡胶夹层的复合材料层合板单腿弯曲(SLB)试件断裂分析,研究了在不同温度载荷作用下,橡胶夹层对试件能量释放率及其各型分量的影响.其次,对具有热流边界下,典型复合材料-橡胶-金属组成的多材料圆柱壳体连接裙结构进行了热力耦合断裂分析,结果表明裂纹总能量释放率随温度升高而增大.最后,针对该连接裙结构讨论了裂纹位置和橡胶层厚度对裂纹能量释放率的影响,指出适当增加橡胶层厚度可以降低裂纹能量释放率,但橡胶厚层度与界面韧性之间存在尺寸效应.
关键词:
多材料构件连接区
,
界面断裂
,
热力载荷
,
改进的虚裂纹闭合技术
,
能量释放率
