戴兰宏
,
黄筑平
,
王仁
高分子材料科学与工程
利用Green函数及积分方程技术,在夹杂应变均匀的近似假定下,将Hill界面条件应用于整个二相体内,从而得到一种可以预报任意椭球夹杂体复合材料有效模量的广义自洽Mori-Tanaka方法.采用一种逐步渐进的均匀化技术将该模型推广至N层涂层夹杂问题,得到了N层涂层夹杂体复合材料的显式表达.与有的实验和理论结果比较表明,本文模型准确可靠,便于应用.同时本文还证实,采用夹杂均匀应变假定并利用Hill界面条件于两相体内可导出Mori-Tanaka平均场近似.
关键词:
涂层夹杂
,
有效模量
,
广义自洽
,
复合材料
朱孙科
,
于存贵
,
罗天洪
,
倪颖倩
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2012.05.008
针对泡沫圆筒热应力问题,基于各向同性假设的等效力学方法,求得圆筒的弹性模量和泊松比,采用位移法推导了轴对称平面应变情况下,泡沫圆筒的热应力解析解,得到了径向应力和切向应力沿圆筒径向的变化规律.采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,对比分析了解析解和数值解的结果,发现两者的吻合程度令人满意,说明解析结果可信.研究了泡沫圆筒轴向摩擦力与外径、外表面增温之间的变化规律,为泡沫圆筒的设计提供参考.
关键词:
泡沫材料
,
轴对称平面应变
,
热应力
,
有效模量
邹波
,
卢子兴
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.05.026
利用推广的五相球模型得到了含涂层空心微球填充复合材料的有效体积模量、剪切模量和杨氏模量预测的理论公式.分析了复合材料有效模量同空心微球壁的厚度、填充体积分数、涂层厚度等参数的关系.为了说明本文结果的有效性,将五相球模型退化为不含涂层空心球填充复合材料的情况,并与文献中的实验数据进行对比.算例计算表明:涂层较薄时,填料体积分数越大,空心微球壁相对越厚,弹性模量就越大.当填料体积分数最大时,在空心微球壁相对最薄处,弹性模量最低.
关键词:
复合泡沫
,
有效模量
,
五相球模型
,
空心微球
,
涂层
严鹏
,
蒋持平
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.04.031
利用两点间应变Green函数张量概念所建立的应变场积分方程,推导了两相复合材料中夹杂的应变集中张量.该张量较之传统Mori-Tanaka(MT)法采用的由稀疏法导出的应变集中张量,增加了一个与夹杂体积分数和分布相关的项,并由此发展了考虑周期微结构分布特征的MT法.传统的MT法虽然能很好地预测正六角形分布圆截面纤维增强复合材料等的有效模量,但不能反映正方形分布时的四方对称性特征,本文作者所发展的方法弥补了这方面的不足,并且所预报的有效刚度和柔度仍然保持了原MT方法所具有的自洽特性.最后通过与双周期有限元计算结果的对照验证了本文方法的精度.
关键词:
双周期
,
Mori-Tanaka方法
,
有效模量
,
细观力学
,
复合材料
王兆清
,
张景涛
,
李淑萍
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.029
采用几何法构造出任意边数多边形单元的重心插值形函数,应用Galerkin法提出了求解弹性力学问题的重心有限元方法.用重心有限元方法对SiC/Ti和B/Al 2种纤维复合材料横向截面的有效弹性模量进行了预报.计算模型取纤维呈六边形排列且为各向同性的代表性单胞,对其杨氏模量、剪切模量和体积模量在较大的体积分数范围内进行了数值模拟.通过与解析公式和传统有限元的计算结果对比,重心有限元方法的计算结果符合解析公式解的趋势,与传统有限元的计算结果吻合较好.与传统有限元方法相比,重心有限元方法的单元划分不受三角形或四边形的形状限制,能够再现材料的真实结构.由于单元较大且数目较少,本文方法具有很高的计算效率.
关键词:
重心有限元
,
有效模量
,
复合材料
,
数值模拟
,
多边形单元
肖俊华
,
谢新亮
,
徐耀玲
,
蒋持平
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.03.029
研究了双周期含涂层纤维增强复合材料在远场反平面载荷作用时的问题,利用Eshelby等效夹杂方法和Laurent级数展开技术,并结合双准周期Riemann边值问题理论,获得了其全场解析解,得到了应力场和有效模量表达式.与有限元结果的对照显示出本方法的效率和精度.考察了涂层参数对复合材料细观应力场和宏观有效性能的影响.当涂层刚度较大时,涂层内存在高的应力集中,且涂层刚度越大、涂层相对厚度越小,应力集中系数越大.纤维刚度对复合材料有效模量的影响也取决于涂层性能,非常软或非常硬的涂层都大大限制了纤维刚度对复合材料有效模量的贡献.
关键词:
双周期涂层纤维
,
反平面剪切
,
Riemann边值问题
,
应力集中
,
有效模量
