缝合复合材料层板论文-徐建新,曹启武,郭亮

缝合复合材料层板论文-徐建新,曹启武,郭亮

导读:本文包含了缝合复合材料层板论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:拟Shannon小波配置法,精细积分法,缝合层合板,Hamilton正则方程

缝合复合材料层板论文文献综述

徐建新,曹启武,郭亮[1](2014)在《周边固支缝合复合材料层板的小波配置精细积分法》一文中研究指出建立了缝合复合材料面内纤维弯曲几何描述模型,将拟Shannon小波配置法和缝合单层板的刚度矩阵应用到缝合层合板的Hamilton正则方程中,构造了缝合板平面方向离散、而厚度方向解析的Hamilton正则方程,然后用精细积分法求解。用拟Shannon尺度函数表示的近似解很适于求解固支边界问题。数值算例结果表明,小波配置精细积分法在缝合复合材料层板位移、应力分析方面,较低网格密度下即可获得较精确的结果。从而为缝合层合板静力学问题分析提供了一种方法。(本文来源于《材料导报》期刊2014年20期)

王裕龙,许希武,毛春见[2](2014)在《缝合复合材料层板低速冲击损伤数值模拟》一文中研究指出建立了缝合复合材料层板在低速冲击载荷下的渐进损伤分析模型。模型中采用空间杆单元模拟缝线的作用;采用叁维实体单元模拟缝合层板,通过基于应变描述的Hashin准则,结合相应的材料性能退化方案模拟层板的损伤和演化;采用界面单元模拟层间界面,结合传统的应力失效判据和断裂力学中的应变能释放率准则判断分层的起始和扩展规律。通过对碳800环氧树脂复合材料(T800/5228)层板的数值仿真结果和试验结果相比较,验证了模型的正确性,同时讨论了不同冲击能量下缝合层板的损伤规律。研究结果表明:缝线能够有效地抑制层板的分层损伤扩展;相同冲击能量下缝合与未缝合层板的基体损伤和纤维损伤在厚度分布上相似,缝合层板的损伤都要小于未缝合层板。(本文来源于《复合材料学报》期刊2014年03期)

毛春见[3](2013)在《缝合复合材料层板低速冲击及冲击后压缩性能研究》一文中研究指出复合材料具有比强度高、比刚度高、可设计性等一系列优点,已经在航空航天等领域得到了广泛的应用。传统的层合复合材料由于自身的弱点,在受到低速冲击后容易产生分层损伤,导致冲击后的压缩强度大幅度下降,从而限制了其优势的发挥。缝合复合材料通过引入厚度方向的纤维既提高了层板的抗冲击性能和冲击后压缩性能又保留了传统层板的良好面内性能,因而具有广阔的应用前景。缝合复合材料层板低速冲击和冲击后压缩性能研究是缝合层板损伤容限和耐久性研究的基础,具有重要的理论意义和应用价值。本文对缝合层板进行了低速冲击和冲击后压缩性能研究,具体的研究工作包括:(1)采用落锤冲击法对不同类型缝合复合材料层板进行低速冲击试验,使用无损检测方法进行损伤探测,并对冲击后试件进行压缩试验,研究了不同类型缝合复合材料层板的冲击损伤特性和冲击后压缩性能。研究结果表明:与未缝合层板相比,缝合层板具有更好的抗冲击性能,更高的冲击后压缩强度;冲击能量越大,缝合的作用越明显;缝合密度越大的层板抗冲击性能越好,冲击后压缩强度越高。缝合方向和铺层顺序是影响低速冲击和冲击后压缩性能的重要因素。(2)使用叁维动力学有限元法,采用叁维实体单元模拟单层板,采用界面单元模拟层间界面的力学行为,以空间杆单元模拟缝线的增强作用,建立了缝合复合材料层板在低速冲击载荷作用下的渐近损伤分析模型。面内采用基于应变描述的Hashin失效准则进行损伤判断,采用刚度折减对面内的材料性能进行退化;层间采用二次应力准则进行初始损伤判断,采用双线性折减方法对界面的性能进行折减。针对不同类型的缝合层板,模拟了低速冲击载荷作用下的冲击响应和渐进损伤过程,数值结果与试验吻合较好,证明了该方法的合理有效性。(3)采用叁维渐进损伤分析模型对缝合复合材料层板低速冲击的影响因素进行了研究。分别研究了层板厚度、缝合密度、缝线直径和缝线强度对缝合层板低速冲击响应和冲击损伤的影响规律。研究结果表明:厚度越小,缝合对提高抗冲击性能的作用也越小。冲击能量一定的情况下,当缝线直径和缝线强度小于某一个特定值时,低速冲击过程中缝线出现断裂,且缝线直径和缝线强度越小,缝线断裂越多,冲击损伤投影面积越大。(4)根据含损伤缝合层板在压缩载荷下的破坏模式和破坏机理,将冲击损伤等效为椭圆孔,利用杂交应力单元计算冲击后缝合层板的应力分布,采用基于特征曲线概念的点应力判据建立了缝合层板冲击后压缩强度的分析方法,与试验结果比较证明了该分析方法的正确性,并讨论了特征长度、损伤面积及椭圆孔参数等对冲击后压缩强度的影响规律。最后采用叁维渐进损伤分析方法结合开口等效法对缝合层板低速冲击和冲击后压缩进行了一体化分析。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2013-05-01)

孙浩,许希武,郭树祥[4](2012)在《含分层损伤缝合复合材料层板的剩余压缩强度》一文中研究指出基于渐进损伤方法,研究了含单脱层缝合复合材料层板在压缩载荷下的剩余强度。通过商用软件ABAQUS建立了含单脱层缝合复合材料层板剩余压缩强度计算模型,考虑了子层屈曲和分层扩展对剩余强度的影响。通过UMAT子程序实现了层板失效、层间失效和缝线失效的模拟。通过嵌入式杆单元结构模拟了缝线桥联作用及失效。采用Hashin准则及刚度折减法对纤维拉压、基体拉压失效进行了模拟。通过渐进损伤分析,揭示了缝合情况下含单脱层复合材料层板的失效机理,讨论了缝合参数对剩余压缩强度的影响。所预测的破坏模式和剩余强度结果与实验能较好地吻合。分析表明缝合可以明显提高含分层损伤复合材料层板的子层屈曲载荷,抑制分层扩展,并提高层板的剩余压缩强度。(本文来源于《材料科学与工程学报》期刊2012年04期)

孙浩[5](2011)在《含椭圆分层缝合复合材料层板的剩余压缩强度》一文中研究指出复合材料具有比强度、比刚度高的特点,在现代航空领域的应用越来越多。复合材料结构的失效形式包括纤维断裂、基体破坏和层间分层。层间分层在制造和使用过程中经常发生,严重影响了复合材料结构的剩余压缩强度。含分层损伤复合材料结构在承受压缩载荷时发生子层局部屈曲是造成结构破坏的主要原因。子层屈曲后由于分层前缘应力集中,会发生二次失稳即分层扩展,对于结构的剩余强度也有很大影响。缝合复合材料可以改善传统复合材料结构层间性能。实验表明,缝合复合材料层板冲击造成的分层损伤明显小于传统层板,缝线具有抑制分层损伤的能力。本文基于渐进损伤方法,研究了含椭圆形分层缝合复合材料层板在压缩载荷下的剩余强度问题。采用ABAQUS软件建立了叁维有限元模型,以杆单元模拟缝线的桥联作用,通过界面元模拟层间分层。首先通过求解特征值方程得到了子层屈曲模态,讨论了缝合前后分层面积和分层深度对屈曲载荷的影响。然后将屈曲模态作为初始缺陷引入非线性分析,考虑了刚度折减、子层屈曲和分层扩展对剩余强度的影响。通过引入Hashin准则、二次应力准则和最大应力准则模拟了纤维、基体、层间和缝线的失效问题。最后讨论了有关参数对椭圆分层缝合层板剩余压缩强度的影响。计算结果表明本文方法准确可行,所预测的含分层损伤缝合层板剩余压缩强度与实验结果吻合。缝合能提高含分层损伤层板的子层屈曲载荷,抑制分层扩展,并增加层板的剩余压缩强度。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2011-12-01)

毛春见,许希武,郑达[6](2012)在《缝合复合材料层板低速冲击及冲击后压缩实验研究》一文中研究指出通过对缝合复合材料层板进行低速冲击和冲击后压缩实验,研究了不同类型的缝合复合材料层板的冲击损伤特性及冲击后压缩的剩余强度。实验研究表明:基体损伤和分层是缝合层板与未缝合层板低速冲击的主要损伤模式,缝合层板具有更好的抗冲击性能,更高的冲击后压缩强度。缝合密度越大的层板其抗冲击性能越好,冲击后压缩强度越高。缝合方向为0°的缝合层板较缝合方向为90°的缝合层板具有更好的抗冲击性能和更高的冲击后压缩强度。增加0°方向铺层,减少45°、-45°方向铺层,可以提高缝合层板的抗冲击性能和冲击后压缩强度。(本文来源于《复合材料学报》期刊2012年02期)

毛春见,许希武,田静,徐焜[7](2011)在《缝合复合材料层板低速冲击损伤研究》一文中研究指出通过叁维动力学有限元法,以空间杆单元模拟缝线的增强作用,建立了缝合复合材料层板在横向低速冲击载荷作用下的渐近损伤分析模型.该模型考虑了缝合层板受低速冲击时的纤维断裂、基体开裂及分层等五种典型损伤形式,采用基于应变描述的Hashin失效准则和Yeh分层失效准则,并将其嵌入ABAQUS/Explicit用户子程序以实现相应损伤类型的判断及其材料性能退化.针对相同铺层的缝合与未缝合层板,模拟了低速冲击作用下的冲击响应和渐进损伤过程,数值结果与试验吻合较好,证明了该方法的合理有效性.同时探讨了冲击速度、缝合密度等对缝合层板冲击响应和损伤的影响.(本文来源于《固体力学学报》期刊2011年01期)

张斌,黄上恒,宋辉辉,李永东[8](2009)在《孔口缝合补强对含孔复合材料层板应力集中影响的数值模拟》一文中研究指出提出的一种缝合线计算模型,通过数值模拟计算与实验结果比较,得到缝合线计算模型中相关的弹性参数。对复合材料开口缝合补强结构进行有限元模拟计算,分析了孔边及邻近区域应变、应力的分布规律,得到不同缝合参数、孔边不同位置以及不同载荷条件下的应变、应力集中系数,并给出合理的孔口缝合参数设计方法及相关结论。研究结果表明:含孔拉伸试件在孔边θ=0°处,切向拉伸应力最大;在θ=90°处,切向压缩应力最大;在孔口0°和90°之间存在拉应力与压应力的转换点,缝合补强后,此转换点大约在θ=56°左右。(本文来源于《应用力学学报》期刊2009年04期)

田静[9](2008)在《缝合复合材料层板低速冲击损伤研究》一文中研究指出传统复合材料层板具有冲击阻抗低、易分层的致命弱点,很大程度上限制了其高减重效率作用的发挥。缝合复合材料作为一种新型复合材料,通过沿层板厚度方向引入增强缝线以改善材料的层间性能,显着提高了复合材料层合结构的抗冲击能力和损伤容限,日益受到复合材料学术界的高度关注。目前,针对缝合复合材料层板,更多研究集中于该材料的面内力学性能分析,而对其在低速冲击载荷作用下的动态响应和损伤研究还十分有限,现有工作主要以试验研究为主。因此,开展缝合复合材料层板的低速冲击研究,建立有效的低速冲击损伤分析力学模型,已成为缝合复合材料研究领域亟待解决的关键问题之一,具有十分重要的学术意义和工程实用价值。本文针对典型的缝合复合材料层板,基于ABAQUS软件分析平台,建立了缝合层板低速冲击作用下的叁维渐近损伤分析力学模型。该模型采用叁维杆单元模拟厚度方向的增强缝线,综合考虑了纤维断裂、基体挤压、基体开裂和分层等主要损伤模式,并通过用户子程序实现了组分材料本构关系的定义及材料性能退化,成功预测了缝合层板在低速冲击载荷下的冲击响应和渐进损伤过程。经算例分析表明:缝合层板在低速冲击作用下无缝线断裂,缝合层板的内部冲击损伤分布与演化规律与无缝合层板基本相同,但损伤投影面积较小。模型预测结果与试验吻合较好,表明了该模型的合理性和有效性。同时,详细探讨了冲击速度、材料体系和主要缝合工艺参数对冲击响应及损伤演化规律的影响,得到了一些有参考价值的结论和规律,为进一步开展缝合复合材料层板冲击后的剩余强度研究奠定了基础。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2008-03-01)

徐建新,许健,卿光辉[10](2007)在《缝合复合材料单层板的弹性常数分析》一文中研究指出根据缝合层合板的细观几何特征,考虑因缝线穿过纤维导致纤维弯曲的近似正(余)弦曲线情况,建立了反映缝合复合材料层合板细观结构形式的单层板有限元模型。在此模型的基础上分析了T700/QY8911缝合单层板的有效弹性常数,并与未缝合模型进行了比较。有限元模型和实例分析说明利用有限元途径分析缝合单层板的有效常数是切实可行的,同时为缝合层合板/壳的有关常数的有限元分析奠定了理论基础。(本文来源于《中国民航大学学报》期刊2007年05期)

缝合复合材料层板论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

建立了缝合复合材料层板在低速冲击载荷下的渐进损伤分析模型。模型中采用空间杆单元模拟缝线的作用;采用叁维实体单元模拟缝合层板,通过基于应变描述的Hashin准则,结合相应的材料性能退化方案模拟层板的损伤和演化;采用界面单元模拟层间界面,结合传统的应力失效判据和断裂力学中的应变能释放率准则判断分层的起始和扩展规律。通过对碳800环氧树脂复合材料(T800/5228)层板的数值仿真结果和试验结果相比较,验证了模型的正确性,同时讨论了不同冲击能量下缝合层板的损伤规律。研究结果表明:缝线能够有效地抑制层板的分层损伤扩展;相同冲击能量下缝合与未缝合层板的基体损伤和纤维损伤在厚度分布上相似,缝合层板的损伤都要小于未缝合层板。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

缝合复合材料层板论文参考文献

[1].徐建新,曹启武,郭亮.周边固支缝合复合材料层板的小波配置精细积分法[J].材料导报.2014

[2].王裕龙,许希武,毛春见.缝合复合材料层板低速冲击损伤数值模拟[J].复合材料学报.2014

[3].毛春见.缝合复合材料层板低速冲击及冲击后压缩性能研究[D].南京航空航天大学.2013

[4].孙浩,许希武,郭树祥.含分层损伤缝合复合材料层板的剩余压缩强度[J].材料科学与工程学报.2012

[5].孙浩.含椭圆分层缝合复合材料层板的剩余压缩强度[D].南京航空航天大学.2011

[6].毛春见,许希武,郑达.缝合复合材料层板低速冲击及冲击后压缩实验研究[J].复合材料学报.2012

[7].毛春见,许希武,田静,徐焜.缝合复合材料层板低速冲击损伤研究[J].固体力学学报.2011

[8].张斌,黄上恒,宋辉辉,李永东.孔口缝合补强对含孔复合材料层板应力集中影响的数值模拟[J].应用力学学报.2009

[9].田静.缝合复合材料层板低速冲击损伤研究[D].南京航空航天大学.2008

[10].徐建新,许健,卿光辉.缝合复合材料单层板的弹性常数分析[J].中国民航大学学报.2007

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