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复合材料混合型层间断裂韧性及失效判据

西北工业大学学报 1996年第1期14卷 105-109页

作者：贾普荣矫桂琼西北工业大学

提出了一种新的混合型分层试验方法，用于测定复合材料层压板Ⅰ型和Ⅱ型混合的层问断裂韧性．在预制的分层中放置铰链，形成双悬壁梁Ⅰ型加载方式，再用三点挠曲试验增加Ⅱ型载荷．当分层扩展时，混合型临界应变能释放率分量ＧⅠｍ和Ｇ... 详细信息

提出了一种新的混合型分层试验方法，用于测定复合材料层压板Ⅰ型和Ⅱ型混合的层问断裂韧性．在预制的分层中放置铰链，形成双悬壁梁Ⅰ型加载方式，再用三点挠曲试验增加Ⅱ型载荷．当分层扩展时，混合型临界应变能释放率分量ＧⅠｍ和ＧⅡｍ随着变化，ＧⅠ减小ＧⅡｍ增大．在实验基础上，建立了混合型分层失效判据，为复合材料结构设计提供依据．

关键词：复合材料试验层间断裂韧性混合型

室温下C/SiC复合材料螺纹紧固件的拧紧特性

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复合材料学报 2012年第5期29卷 164-170页

作者：李俊矫桂琼王刚王波西北工业大学力学与土木建筑学院西安710129

探讨了C/SiC陶瓷基复合材料螺纹紧固件在室温下的拧紧特性。试验测试了紧固件在拧紧和拧松过程中,力矩与预紧力两者的对应关系,记录了预紧力在短时、长时内的减小比率,并用显微镜观察了螺纹面的磨损情况。另外,分析了材料非线性拉伸行... 详细信息

探讨了C/SiC陶瓷基复合材料螺纹紧固件在室温下的拧紧特性。试验测试了紧固件在拧紧和拧松过程中,力矩与预紧力两者的对应关系,记录了预紧力在短时、长时内的减小比率,并用显微镜观察了螺纹面的磨损情况。另外,分析了材料非线性拉伸行为对拧紧状态所造成的影响。结果表明:拧紧、拧松力矩与预紧力之间近似呈线性关系,螺纹面和支承面的平均摩擦系数分别为0.52和0.46;随拧紧力矩增大,螺纹面产生一定程度磨损,螺纹之间的相互嵌入作用减弱,因此预紧力在拧紧后的降幅减小,稳定性提高;对螺栓进行适当的预拉伸处理,提高材料的弹性极限后,可提高紧固件的抗松弛能力。

关键词：陶瓷基复合材料紧固件摩擦系数预紧力磨损

用三维有限元模型计算复合材料粘接修补裂纹板的J积分

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计算力学学报 2005年第5期22卷 603-607页

作者：王必宁贾普荣矫桂琼西安热工研究院电站材料技术部陕西西安710032 西北工业大学工程力学系陕西西安710072

用复合材料单边粘接修补带裂纹金属板是三维应力问题,而采用简化的二维有限元分析模型计算则有一定近似性。本文建立了三维有限元模型,并计算了其断裂参数J积分。计算分析结果表明,厚度方向上J积分值是变化的,并且修补边比未修补边的J... 详细信息

用复合材料单边粘接修补带裂纹金属板是三维应力问题,而采用简化的二维有限元分析模型计算则有一定近似性。本文建立了三维有限元模型,并计算了其断裂参数J积分。计算分析结果表明,厚度方向上J积分值是变化的,并且修补边比未修补边的J积分值有明显减小;修补前后裂纹面的张开位移明显不同;裂纹板模型的J积分值与裂纹长度在修补前为二次关系,修补后,变成线性关系;粘胶和补片的厚度、粘胶的模量对J积分的影响比较显著。为了提高修补性能,需要对粘胶和补片的几何尺寸和材料性能进行优化。

关键词：复合材料粘接修补裂纹板三维有限元模型 J积分

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含切口复合材料加筋板的压缩剩余强度研究

工程力学 2011年第8期28卷 133-137,176页

作者：李航矫桂琼赵龙王波西北工业大学工程力学系西安710129 北京航空制造工程研究所北京100024

通过对含穿透切口的复合材料加筋板轴向压缩试验以及有限元渐进损伤模拟分析,研究了加筋板离散源损伤的扩展模式与破坏特征。结果表明,切口前端出现了非常明显的应变集中且最先发生破坏,沿切口方向未切断筋条的屈曲和壁板边缘的突然压... 详细信息

通过对含穿透切口的复合材料加筋板轴向压缩试验以及有限元渐进损伤模拟分析,研究了加筋板离散源损伤的扩展模式与破坏特征。结果表明,切口前端出现了非常明显的应变集中且最先发生破坏,沿切口方向未切断筋条的屈曲和壁板边缘的突然压溃导致了加筋板的最终破坏。基于最大应变判据和Hashin判据的三维有限元渐进损伤模拟有效的表达了含切口复合材料加筋板的损伤扩展,计算结果与试验吻合较好。

关键词：复合材料加筋板切口压缩剩余强度

缝线区域及界面特性对缝纫复合材料单向板力学性能的影响研究

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西北工业大学学报 2004年第1期22卷 76-79页

作者：黄涛矫桂琼赵龙黄峰西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710072 航空工业总公司第六二五研究所北京100024

通过试验和显微观察研究了缝纫复合材料单向层压板缝线及其周围区域的结构和损伤的形貌 ,以及缝纫对复合材料单向板的宏观力学性能的影响。建立了缝线与基体界面强弱对复合材料单向板的强度和刚度影响的两种有限元分析模型 ,并与试验结... 详细信息

通过试验和显微观察研究了缝纫复合材料单向层压板缝线及其周围区域的结构和损伤的形貌 ,以及缝纫对复合材料单向板的宏观力学性能的影响。建立了缝线与基体界面强弱对复合材料单向板的强度和刚度影响的两种有限元分析模型 ,并与试验结果进行了比较分析。结果表明 ,缝线与基体的结合处的界面特性对复合材料单向板的强度和刚度都有影响 ,对拉伸强度的影响尤为显著 ;另外 ,缝线区域形成的富树脂区的存在也是影响复合材料强度刚度的重要因素。

关键词：复合材料单向板缝纫缝线区域界面有限元分析模型力学性能强度刚度飞机材料

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频响函数作为神经网络输入参数的应用研究

中国机械工程 2006年第S2期17卷 281-283页

作者：方剑青矫桂琼西北工业大学西安710072

给出一个BP神经网络,应用频响函数作为神经网络的输入参数,用来识别结构的状态信息,由于频响函数数据量大,直接作为神经网络输入参量容易造成网络训练收敛慢或不收敛。将频响函数在(0,1)范围进行归一化处理,通过用BP网络试验,新方法收... 详细信息

给出一个BP神经网络,应用频响函数作为神经网络的输入参数,用来识别结构的状态信息,由于频响函数数据量大,直接作为神经网络输入参量容易造成网络训练收敛慢或不收敛。将频响函数在(0,1)范围进行归一化处理,通过用BP网络试验,新方法收敛速度提高了25倍,表明这是一种简单有效的方法。

关键词：频响函数神经网络故障诊断输入参数

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三维编织复合材料剪切性能分析

应用力学学报 2003年第3期20卷 25-28页

作者：王波矫桂琼陶亮耿小亮西北工业大学西安710072

根据三维四向编织复合材料的结构特点 ,提出了刚度合成法预测编织复合材料剪切弹性模量 ,比较了整体编织试件和裁剪所得试件理论剪切性能差别 ,分析了三维编织T30 0 /QY95 12复合材料的剪切性能随试件沿宽度和厚度两个方向内部单胞数目... 详细信息

根据三维四向编织复合材料的结构特点 ,提出了刚度合成法预测编织复合材料剪切弹性模量 ,比较了整体编织试件和裁剪所得试件理论剪切性能差别 ,分析了三维编织T30 0 /QY95 12复合材料的剪切性能随试件沿宽度和厚度两个方向内部单胞数目的变化规律。结果表明 ,三维编织复合材料剪切弹性模量是与试件尺寸相关的 ,只有当试件尺寸较大、沿宽度和厚度两个方向内部单胞数目较多时 ,试件尺寸的影响可以忽略。当沿宽度方向单胞数目较大时 ,整体编织试件和裁剪所得试件的剪切模量相近。本文还得到了在复合材料板的纤维体积含量不变的情况下 ,剪切模量随编织角的变化规律。

关键词：三维编织复合材料单胞模型刚度合成剪切弹性模量剪切性能结构特点编织角

2D-C/SiC复合材料的单轴拉伸力学行为及其强度

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力学学报 2011年第2期43卷 330-337页

作者：杨成鹏矫桂琼王波西北工业大学工程力学系西安710129

通过单调拉伸和循环加卸载试验,研究了平纹编织C/SiC复合材料的损伤演化过程及其应力-应变行为.结果表明,残余应变、卸载模量和外加应力的关系曲线与拉伸应力-应变曲线具有类似的形状.基于剪滞理论和混合率建立了材料的损伤本构关系和... 详细信息

通过单调拉伸和循环加卸载试验,研究了平纹编织C/SiC复合材料的损伤演化过程及其应力-应变行为.结果表明,残余应变、卸载模量和外加应力的关系曲线与拉伸应力-应变曲线具有类似的形状.基于剪滞理论和混合率建立了材料的损伤本构关系和强度模型,分析计算表明,残余应变主要由裂纹张开位移和裂纹间距决定,而卸载模量主要由界面脱粘率决定;材料的单轴拉伸行为主要由纵向纤维束决定,横向纤维对材料的整体模量和强度贡献较小.理论模拟结果与试验值吻合较好.

关键词： 2D-C/SiC复合材料力学性能残余应变卸载模量细观力学模型

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含离散源损伤复合材料加筋板的拉伸特性

复合材料学报 2008年第4期25卷 181-186页

作者：杜凯矫桂琼王翔西北工业大学工程力学系西安710072

通过对含有离散源损伤的复合材料加筋板的拉伸试验和有限元模拟,研究了离散源损伤的损伤扩展与破坏特性。结果表明:复合材料加筋板的离散源损伤用穿透蒙皮切断桁条的切口来模拟是合适的,蒙皮上的穿透切口前端有很高的应力集中,桁条被切... 详细信息

通过对含有离散源损伤的复合材料加筋板的拉伸试验和有限元模拟,研究了离散源损伤的损伤扩展与破坏特性。结果表明:复合材料加筋板的离散源损伤用穿透蒙皮切断桁条的切口来模拟是合适的,蒙皮上的穿透切口前端有很高的应力集中,桁条被切断导致加筋板传力路线改变;基于Hashin失效准则的渐进损伤有限元数值模拟方法,可以有效地模拟含切口加筋板的宏观损伤扩展和破坏过程,计算结果与试验值吻合较好。

关键词：复合材料加筋板离散源损伤拉伸破坏有限元分析