徐颖
,
温卫东
,
霍雨
材料科学与工程学报
针对复合材料低能冲击损伤机理研究不足的现状,应用复合材料层合板三维逐渐累积冲击损伤预测方法,对3种不同铺层顺序的T300/BMP-316层合板的低能冲击过程进行了详细分析,研究了其损伤在各层中的分布规律,并结合层合板的应力等值线图,分析了基体开裂及分层的损伤机理,研究认为基体开裂产生主要由垂直于纤维方向的拉应力达到一定值后,基体和纤维的形变不协调引起的；冲击背面附近和冲击正面附近的分层,分别是由基体开裂和相邻层的弯曲刚度不协调引起的.
关键词:
层合板
,
冲击
,
损伤机理
,
逐渐损伤
,
数值模拟
温卫东
,
徐颖
,
崔海坡
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.07.002
根据低速冲击下复合材料层合板的分层损伤机理,发展了一种分层失效准则,该准则同时考虑了层间拉应力、层间剪应力和基体开裂等因素对分层损伤的影响,并在损伤分析中,区分了冲击正面由挤压应力引起的纤维挤压损伤和冲击背面由弯曲拉应力引起的纤维断裂损伤,模拟了纤维断裂、纤维挤压、基体开裂、基体挤压、分层等五种损伤的起始和扩展过程,完善了作者以前发展了低速冲击逐渐累积损伤模型.通过与实验结果进行比较,验证了模型的合理性.
关键词:
低速冲击
,
复合材料层合板
,
失效准则
,
逐渐损伤
崔海坡
,
张阿龙
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201506020
综合考虑了基体开裂、基纤剪切、分层及纤维断裂等四种复合材料层合板的主要破坏模式,同时在通用有限元分析软件ANSYS基础上进行二次开发,编制了参数化的分析模拟程序,应用此三维逐渐累积损伤理论和有限元模拟方法,对两种不同铺层参数的含圆孔复合材料层合板在拉伸载荷作用下的逐渐破坏过程进行了分析.结果表明:该程序可以预测任意材料体系和任意铺层参数的层合板在拉伸载荷作用下的逐渐损伤破坏过程及最终失效载荷;与参考文献中的试验结果比较发现,该方法的预测精度较高,验证了其正确性.
关键词:
逐渐损伤
,
拉伸载荷
,
复合材料层合板
,
数值模拟
杨璧玲
,
张慧萍
,
张同华
,
庄兴民
,
晏雄
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.11.015
以分段线弹性方法考虑了单向复合材料纵向、横向与剪切的非线性特性,建立了静拉伸热塑性PE/PE层合板逐渐损伤模型,利用有限元技术模拟研究了UHMWPE/LDPE层合板逐渐损伤的过程及机理.研究表明,纵向非线性对层合板的拉伸力学行为非线性有显著影响;各向非线性的分段线弹性处理可简便有效地分析复合材料及其结构的非线性问题,结合逐渐损伤分析可清楚揭示基体开裂、纤一基剪切和纤维断裂等损伤模式及其进程.算例分析的理想结果验证了模型的有效性.
关键词:
热塑性复合材料
,
PE/PE层合板
,
非线性
,
逐渐损伤
,
有限元
王丹勇
,
温卫东
,
崔海涛
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.03.032
针对纤维增强复合材料螺栓双盖板接头,发展了面内静拉伸三维逐渐损伤模型.并对损伤累积过程中出现的四种基本损伤机理类型(纤维断裂、纤维-基体剪切、基体开裂、分层)及其之间的相互关联性进行了分析模拟,并能成功预测其接头层合板静拉伸强度、破坏模式及损伤与扩展的整个过程.同时用参数化设计方法,对任意铺层、任意尺寸单钉接头进行建模,使分析工作更加方便.用本模型计算的结果与文献[4]提供的9种不同铺层尺寸接头实验结果进行了比较分析,对比结果非常令人满意.
关键词:
复合材料
,
逐渐损伤
,
接头
,
有限元模型
徐颖
,
温卫东
,
崔海涛
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.027
针对冲击后复合材料层合板,发展了含冲击初始损伤层合板的压-压疲劳寿命预测方法.该方法基于无损单向板的力学性能和疲劳特性,对不同铺层参数、不同几何尺寸以及不同冲击条件下层合板的疲劳寿命进行预测.为消除人为假设冲击损伤造成的误差,对层合板在冲击载荷及冲击后疲劳载荷作用下的破坏进行全程分析,即把冲击后层合板的实际损伤状态直接作为疲劳分析的初始状态.同时基于逐渐损伤思想,推导了含冲击初始损伤层合板的应力分析过程,建立了相应的三维逐渐累积损伤模型,开发了参数化的复合材料层合结构冲击及冲击后疲劳破坏模拟程序,为复合材料层合结构的抗冲击设计及其疲劳损伤扩展行为研究提供了较好的技术平台.
关键词:
冲击
,
压-压疲劳寿命
,
复合材料层合板
,
逐渐损伤
王璐璐
,
关志东
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.023
建立一个有效的计算模型,以分析复合材料层板在静压入过程中发生分层、纤维断裂的现象.该计算模型基于有限元程序的三维逐渐损伤理论对层板的静压入全过程进行模拟,对逐层逐个单元的损伤进行判断,可以模拟任意角度、铺层厚度的层板在递增载荷下的逐渐损伤破坏过程.对炭纤维增强环氧树脂基复合材料层板在静压入过程中发生的分层和纤维断裂现象进行预测,并与实验结果进行比较;对炭纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料层板在静压入过程中的分层损伤和最终破坏接触力的大小进行预测,并与低速冲击下的结果进行比较.数值仿真与实验结果吻合较好,表明静压入分析方法是复合材料层板在低速冲击下产生损伤的可替换分析方法.
关键词:
静压入
,
集中压痕力
,
复合材料层合板
,
逐渐损伤
黎增山
,
关志东
,
何为
,
刘德博
复合材料学报
针对纤维增强复合材料层板开孔拉伸，将复合材料层板的失效分为层内失效和层间失效，建立了复合材料层板开孔拉伸损伤分析模型。该模型基于逐渐损伤分析，对不同复合材料开孔层板进行了失效预测，并与文献试验结果进行了对比，破坏强度和失效模式均与文献试验结果非常吻合。结果表明本文中所建立的层板开孔拉伸损伤分析模型能够模拟含孔层合板拉伸过程中的损伤起始、损伤扩展和最终破坏模式，并最终预测含孔层合板拉伸失效模式和破坏强度。
关键词:
复合材料
,
开孔拉伸
,
损伤分析
,
逐渐损伤
,
失效模式
关志东
,
黎增山
,
刘德博
,
李星
复合材料学报
针对纤维增强复合材料层板开孔压缩，将复合材料层板的失效分为层内失效和层间失效，建立了复合材料层板开孔压缩损伤分析模型。该模型基于逐渐损伤分析，对不同复合材料开孔层板进行了失效预测，并与文献中试验结果进行了对比，破坏强度和失效模式均与文献试验结果非常吻合。结果表明，本文中所建立的层板开孔压缩损伤分析模型能够模拟含孔层合板压缩过程中的损伤起始、损伤扩展和最终破坏，并最终预测含孔层合板压缩失效模式和破坏强度。
关键词:
复合材料
,
开孔压缩
,
损伤分析
,
逐渐损伤
,
失效模式
邱睿
,
温卫东
,
崔海涛
复合材料学报
采用经纱矩形截面及纬纱六边形截面假设,将经纱的屈曲轨迹简化为折线形式,建立了2.5维机织复合材料单胞几何模型.以单胞为研究对象,引入改进的三维Hashin失效准则和Mises准则作为组分材料的失效判据,采用不同的刚度退化方式来表征不同的失效模式,建立了基于逐渐损伤理论的强度预测模型.利用有限元分析(FEA)技术,开发了相应的参数化2.5维机织复合材料逐渐损伤分析程序,预测了浅交弯联结构不同机织参数2.5维机织复合材料的拉伸强度,并模拟了经向拉伸和纬向拉伸的损伤扩展过程.与静拉伸试验结果相比,拉伸强度的预测误差在10％以内;模拟的失效模式与试验结果吻合较好.
关键词:
2.5维机织
,
单胞模型
,
逐渐损伤
,
强度预测
,
拉伸特性
