冯宇
,
何宇廷
,
邵青
,
丁华
,
焦胜博
,
王晓光
机械工程材料
对纤维增强树脂基复合材料加筋板进行了剪切试验,结合应变-剪切力曲线对加筋板的破坏形式以及屈曲特性进行了研究.结果表明:加筋板的破坏形式主要表现为筋条脱胶、断裂和蒙皮撕裂；蒙皮达到局部屈曲后,加筋板仍具有较大的后屈曲承载能力,其破坏载荷约为屈曲载荷的4.5倍.
关键词:
纤维增强树脂基复合材料
,
加筋板
,
剪切
,
承载能力
,
局部屈曲
,
后屈曲
冯宇
,
何宇廷
,
安涛
,
崔荣洪
,
邵青
,
范超华
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.014
使航空复合材料加筋板在湿热环境中(70℃、水浴)达到吸湿饱和状态,对普通加筋板(A型)和吸湿饱和加筋板(B型)进行压缩实验.两类加筋板的破坏形貌相似,主要是筋条的断裂、脱粘和壁板的分层、撕裂,但破坏位置显著不同,A型加筋板的破坏位置均在加筋板中部附近,而B型分别在靠近两端的部位破坏,表明B型加筋板的破坏位置具有不确定性.两类加筋板的屈曲形式均为筋条间壁板的屈曲和中间2根筋条的屈曲,但两类加筋板相同位置的失稳壁板的弯曲方向相反,说明湿热环境对失稳壁板的弯曲方向影响较大.B型加筋板在压缩载荷下仍存在后屈曲过程,湿热环境对加筋板的屈曲载荷影响较小,对破坏载荷影响较大,较A型加筋板相比两者分别下降了3.1％和22.2％.
关键词:
复合材料加筋板
,
湿热环境
,
屈曲
,
后屈曲
,
载荷
钟轶峰
,
张亮亮
复合材料学报
为有效分析双轴受压反对称角铺设复合材料层压板在固支边界下的后屈曲性能，由渐近修正几何非线性理论推导其双耦合四阶偏微分方程（即应变协调方程和稳定性控制方程），通过双Fourier级数将耦合非线性控制偏微分方程转换为系列非线性常微分方程，从而获得相对简单的求解方法。使用广义Galerkin方法求解与角交铺设复合层合板相关的边界值问题，研究了模态跃迁前后不同复杂程度的后屈曲模式。对四层固支边界复合层合板的数值模拟结果表明：该解析法与有限元方法在主后屈曲区域的线性屈曲荷载计算结果吻合良好；有限元方法在解靠近二次分岔点时失去收敛性，而解析方法可深入后屈曲区域，准确捕捉模态跃迁现象；对于反对称角铺设层合板，可仅用纯对称模态来定性预测主后屈曲分支、二次分岔荷载及远程跃迁路径。
关键词:
复合材料力学
,
层合板
,
后屈曲
,
模态跃迁
王春寿
,
陈普会
,
隋晓东
,
王进
,
柴亚南
,
李新祥
复合材料学报
采用商业有限元软件ABAQUS对盒段的后屈曲承载能力进行了分析,重点研究了在弯扭载荷条件下后屈曲诱发的盒段蒙皮/缘条界面的失效问题.在此基础上,采用缝线对墙缘条与蒙皮的界面进行增强,应用粘接元模拟缝线,研究缝线对复合材料多墙盒段的破坏模式和承载能力的影响,并对缝线增强后的盒段的承载能力进行了试验研究.有限元分析表明,复合材料多墙盒段具有较长的后屈曲历程,采用缝线增强技术能够明显改善盒段的后屈曲承载能力,预测结果与试验值吻合良好,而且预测的失效模式也与试验结果一致.
关键词:
复合材料
,
多墙盒段
,
试验
,
后屈曲
,
缝线
,
承载能力
孔斌
,
陈普会
,
陈炎
复合材料学报
在飞机结构设计中,为高效完成复合材料加筋板结构设计,亟需一种快速有效的复合材料整体加筋板后屈曲失效评估方法.采用商业有限元软件ABAQUS建立了加筋板有限元模型,研究了复合材料整体加筋板的轴压后屈曲失效评估方法,即“整体局部”法.通过对单筋条壁板后屈曲的失效分析发现,“整体局部”法可得到初始脱胶时的位移和载荷值以及较准确的破坏载荷值,是一种能有效确定加筋板后屈曲失效情况的快速评估方法,对提高结构设计效率和减轻飞机结构质量具有重要的工程意义.
关键词:
复合材料
,
整体加筋板
,
后屈曲
,
失效评估
,
内聚力模型
张国凡
,
孙侠生
,
吴存利
,
孙中雷
,
林国伟
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.002
为准确预测复合材料盒段的损伤起始和破坏过程，针对复合材料整体化多墙盒段研究了考虑材料失效的渐进损伤有限元分析技术。首先基于 ABAQUS软件，利用标准试验获得的材料力学性能建立了盒段渐进损伤分析模型，分别采用三维 Hashin失效准则和平方应力失效准则作为复合材料层板和连接界面的失效判据；然后，基于该模型完成了复合材料整体化多墙盒段后屈曲承载能力的求解，并利用破坏试验对分析模型进行验证。结果表明：结构承载能力和应力的有限元分析结果与试验值吻合良好，预测的失效模式也与试验结果一致，屈曲载荷和承载能力误差在5%以内。所得结论表明考虑层板失效和界面脱粘的分析模型能有效模拟整体化多墙盒段的破坏过程。
关键词:
复合材料
,
整体化多墙盒段
,
渐进损伤
,
后屈曲
,
破坏试验
,
承载能力
徐荣章
,
关志东
,
王仁宇
,
包飞
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150824.002
为确定翼肋支撑对复合材料加筋板轴压性能的影响,对施加翼肋支撑前后的复合材料工型加筋板和帽型加筋板进行压缩试验和数值模拟研究.轴压试验中,通过应变计和影像云纹法实时监测试验件的失稳载荷及失稳模态,通过断面观测分析结构损伤破坏机制.基于ABAQUS软件建立有限元模型模拟加筋板屈曲及后屈曲过程,通过失稳节线及反节线上的应力分布变化分析加筋板破坏机制.计算结果与试验结果相吻合,表明翼肋支撑对不同筋条加筋板失稳模态有影响但均不改变结构失稳载荷,位于节线上的翼肋支撑对工型加筋板破坏载荷影响较小,但位于反节线上的翼肋支撑使帽型加筋板的承载能力提高了26.2％.试验件失稳后应力向反节线上筋条蒙皮界面集中,过高的应力导致界面脱粘,使得结构集中在反节线上破坏.
关键词:
复合材料加筋板
,
翼肋支撑
,
屈曲
,
后屈曲
,
影像云纹法
宋刚
,
崔德刚
,
董立君
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160405.001
研究了复合材料加筋板翼面结构稳定性问题，分析了加筋板在压缩和剪切等载荷作用下的稳定性安全裕度。利用计算复合材料加筋板屈曲及后屈曲承载能力的方法，验证复杂受载情况下结构的稳定性。验证对象是一个优化后的满足强度、刚度和工艺制造要求的复合材料机翼。该机翼在各种载荷工况下的内力分布情况由MSC.NASTRAN分析得到，通过本文提出的方法得到每块蒙皮的稳定性承载能力。然后给出复合材料层合板在复杂载荷下的屈曲及后屈曲安全裕度的计算准则，验证优化后的机翼加筋板是否满足稳定性设计要求。该方法可作为约束集成到结构优化系统平台中。
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
结构稳定性
,
屈曲
,
后屈曲
,
约束条件
