国家自然科学基金(10602035)
- 作品数：7 被引量：22H指数：3
- 相关作者：汪海张晓晶陈秀华杨慧汤超更多>>
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- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术理学更多>>
- 缝线增强层合板混合模式弯曲试验的数值模拟被引量：2
- 2016年
- 对缝线在复合材料层合板中的桥联作用进行参数分析,结果显示缝线的直径和拉伸强度,缝合角度,层合板厚度和挤压强度均会对缝线的桥联曲线以及断裂能产生影响,甚至改变缝线的破坏模式。以计算所得的桥联曲线作为输入参数,分别用连接器(Connector)和离散内聚力单元(Cohesive单元)的方法建立有限元模型,模拟缝线增强复合材料层合板的混合模式弯曲(MMB,Mix-Mode Bending)试验。两种方法的有限元计算结果具有较好的一致性,且均能够与文献中的试验数据较好吻合。相比离散Cohesive单元模型,Connector模型的计算效率更高,需要的输入参数更少,且建模更为简便。
- 金竹雨张晓晶汪海
- 关键词：连接器
- 泡沫夹层结构力学性能的非线性有限元分析被引量：8
- 2009年
- 泡沫夹层结构因其较高的比刚度及比强度,在各领域得到广泛应用。但由于泡沫在受力过程中呈现较强的非线性,且相对其它常用材料强度较小,需对泡沫进行材料的非线性分析,才能更准确地判断泡沫夹层结构在应用中所体现的力学性能。本文根据泡沫材料呈现的相关性能,定义了该材料的非线性本构关系,并利用MSC.Marc二次开发用户子程序接口将该本构关系写入,而且引入了针对泡沫材料的三参数广义强度准则,建立了泡沫材料的非线性有限元计算模型。通过铝面板泡沫夹层结构的平拉、平压、剪切实例分析并结合其它分析方法与实验结果进行比较,论证了该泡沫材料非线性有限元模型的准确性,同时证实了广义强度准则在泡沫材料上的适用性,为泡沫夹层结构研究与应用提供了依据。
- 汤超陈秀华汪海
- 关键词：泡沫夹层结构
- 基于拉伸、压缩、剪切单轴强度试验值的材料三参数广义强度准则被引量：4
- 2009年
- 基于材料的第一应力不变量和应力偏张量第二应力不变量,给出了同时考虑拉伸、压缩、剪切强度参数影响下的三参数广义强度准则。该强度准则公式严格满足纯拉伸、纯压缩、纯剪切情况下的强度值,在物理意义上体现了静水压力和静水拉力对材料强度的不同影响和剪切强度对应力偏张量的影响。基于此三参数广义强度准则,讨论了材料在各种典型应力状态下的强度包线,并同传统的强度准则进行了比较分析。最后,以ROHACELL闭孔PMI泡沫为例,给出了三种典型泡沫材料的强度破坏包线曲线和试验验证数据,比较结果证明,采用该强度准则可以较好地预测ROHA-CELL刚性泡沫材料的破坏强度。
- 陈秀华胡培汪海
- 缝合复合材料泡沫夹芯结构剪切刚度预报被引量：2
- 2009年
- 针对复合材料泡沫夹芯结构的缝合工艺采用代表体元法,通过建立有限元模型,对这种新型复合材料结构的剪切刚度性能进行了预测。考察了缝合对材料弹性常数的影响,给出了弹性常数的计算方法,并着重探讨了纤维弯曲、富树脂区以及缝线刚度、缝线等效直径对结构剪切刚度的影响。对比发现:结构的面内剪切刚度与缝线直径成反比,与缝线的剪切刚度成正比;面外剪切刚度与缝线直径成正比,与缝线的剪切刚度成正比。数值分析结果与试验结果比较吻合。
- 杨慧张晓晶汪海
- 关键词：泡沫夹芯复合材料
- 细观结构对缝合复合材料力学性能的影响分析被引量：5
- 2010年
- 通过分析缝合层压板的细观结构特征,研究纤维面内弯曲形态对复合材料面内刚度的影响。缝合复合材料细观结构特征主要包含纤维弯曲角度、纤维弯曲长度、纤维弯曲区域宽度、缝线等效直径和树脂填充空隙五个参数。利用图像处理软件对不同缝合密度和缝合角度的复合材料富树脂区张开角度和宽度进行定量测量和统计分析,并建立五个特征参数之间的关系,作为代表体元分析法的基础假设。建立三维有限元单胞模型分别预测了缝合复合材料单向板及缝合复合材料层压板的刚度性能,与试验结果进行对比,表明该模型可以较好地预测缝合材料的刚度性能。
- 张晓晶杨慧汪海
- 关键词：缝合复合材料力学性能预测刚度
- 工艺参数对X-cor泡沫夹层结构剪切刚度的影响分析被引量：1
- 2010年
- 研究植入工艺参数和材料性能对X-cor夹层结构剪切刚度的影响。通过对pin端部所受约束的细节分析,得到端部约束的三个等效弹簧系数表达式,用于X-cor夹层结构剪切刚度模型计算,并考察pin植入角度、端部斜切角、植入端深度、直径、材料性能和泡沫材料性能等参数对剪切刚度的影响规律。计算结果与试验结果吻合较好,该方法可用于预测X-cor夹层结构剪切刚度。参数分析结果表明,通过增大pin植入角度、pin轴向刚度以及pin直径可显著提高X-cor夹层结构的剪切刚度;pin端部斜切角和植入端深度是次要影响因素;另外,当选用的泡沫材料较刚硬时,不能忽略泡沫材料对结构剪切刚度的贡献。
- 陈海欢张晓晶汪海
- 关键词：X-COR夹层结构剪切刚度端部约束
- 缝合复合材料泡沫夹芯结构剪切刚度预报
- 缝合复合材料泡沫夹芯结构是一种新型的复合材料,它在传统的复合材料泡沫夹芯结构的面板和芯材间引入缝线,从而增强结构厚度方向的性能。当前,相关研究主要集中在缝合复合材料泡沫夹芯结构的制造和性能测试方面,对此类结构的力学模型和...
- 杨慧张晓晶汪海
- 关键词：泡沫夹芯复合材料
- 文献传递
- Z-pin增韧复合材料层压板面内刚度预报
- 复合材料层压板具有比刚度大、比强度高等优点,但它的抗冲击韧性差,容易产生脱层损伤,严重影响其性能的发挥。单面缝合可以对层压板Z向进行增韧加强,常应用在闭室结构上。本文主要针对单面缝合中的Z-pin增韧形式进行研究。Z-p...
- 匡国强张晓晶
- 关键词：Z-PIN
- 文献传递
- 在Ⅰ型模式下异型截面Z-pin增强效果的数值分析被引量：1
- 2016年
- 针对单根Z-pin拔出试验以及未增强/Z-pin增强的双悬臂梁(DCB)试验建立了三维有限元仿真模型.在拔出试验的模拟过程中,以静-动摩擦系数模拟Z-pin在基体中的脱胶-拔出过程,以计算所得桥联力作为输入参数,通过连接器模拟Z-pin在层合板中的桥联作用,得到了DCB试验的载荷-位移曲线.同时,将所建模型用于计算异型截面Z-pin的桥联力,以及异型截面Z-pin增强DCB试件的载荷,以定量分析Z-pin截面周长对其增强效果的影响.结果表明,所建立的有限元模型的模拟结果与实验值较吻合.
- 金竹雨张晓晶
- 关键词：连接器
