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GFRP层合板近缘和边缘低速冲击损伤数值模拟研究

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兰州理工大学学报 2022年第1期48卷 30-38页

作者：徐姚兴韦尧兵刘俭辉兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050 商丘工学院机械工程学院河南商丘476000

近缘和边缘冲击对复合材料的剩余强度有较大的影响.基于应力描述的三维Hashin失效准则,结合改进Camanho退化方案,考虑冲击接触时间对试件冲击损伤,借助ABAQUS模拟玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料(GFRP)层合板的近缘和边缘冲击损伤与演化... 详细信息

近缘和边缘冲击对复合材料的剩余强度有较大的影响.基于应力描述的三维Hashin失效准则,结合改进Camanho退化方案,考虑冲击接触时间对试件冲击损伤,借助ABAQUS模拟玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料(GFRP)层合板的近缘和边缘冲击损伤与演化,同时采用Cohesive单元模拟层间界面,通过改进的Vumat子程序模拟冲击过程.将模拟结果和实验结果进行对比分析,验证模型和改编子程序的正确性.结果表明:非线性折减的Vumat子程序与直接折减方案相比,整体上能够更有效地预测层合板近缘、边缘冲击损伤以及时间-接触力曲线等主要特征;近缘、边缘冲击的损伤特性与动态响应有较大差异.

关键词：复合材料近缘冲击边缘冲击数值模拟渐进损伤

基于Gamma过程的金属材料剩余强度退化模型

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兰州理工大学学报 2022年第4期48卷 36-42页

作者：韦尧兵赵成张震刘俭辉兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

针对多级载荷作用下零件剩余强度未考虑加载次序的问题,基于Schaff模型,引入载荷次序影响因子,对Schaff模型进行修正,建立考虑载荷加载次序影响的等损伤比剩余强度预估模型.借助Gamma函数的形状参数和尺寸参数对零件的强度退化过程进行... 详细信息

针对多级载荷作用下零件剩余强度未考虑加载次序的问题,基于Schaff模型,引入载荷次序影响因子,对Schaff模型进行修正,建立考虑载荷加载次序影响的等损伤比剩余强度预估模型.借助Gamma函数的形状参数和尺寸参数对零件的强度退化过程进行描述.采用45#钢和30CrMnSiA的疲劳试验数据验证模型的准确性.结果表明:修正的等损伤比剩余强度模型预测精度要优于Schaff模型,且Gamma过程与零部件强度退化过程相吻合.

关键词：多级载荷等损伤比剩余强度强度退化 Gamma过程

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基于修正Lv模型的低周疲劳寿命预估方法

兰州理工大学学报 2022年第6期48卷 34-39页

作者：韦尧兵陈书晗刘俭辉资绒兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

当材料力学特性不同时,疲劳损伤程度受平均应力的影响不同,于是对Lv模型进行改进.首先,利用材料力学特性系数修正Walker指数,将修正后的指数引入Lv模型.同时,考虑正应变对疲劳寿命造成的影响,修正最大应力.其次,基于M-H模型对材料塑性... 详细信息

当材料力学特性不同时,疲劳损伤程度受平均应力的影响不同,于是对Lv模型进行改进.首先,利用材料力学特性系数修正Walker指数,将修正后的指数引入Lv模型.同时,考虑正应变对疲劳寿命造成的影响,修正最大应力.其次,基于M-H模型对材料塑性部分的改进,修正Lv模型塑性变形部分.此外,因为2倍Walker指数对材料特性不敏感,所以引入敏感系数来提高材料受平均应力影响时的反应程度.最后,基于4种航空材料TA11、GH909、FGH96及GH4133合金的低周疲劳试验数据,对SWT模型、M-H模型、Lv模型及改进Lv模型的预估结果进行对比分析.结果表明,相比于其他3种模型,改进Lv模型预测结果具有较好的分散性,在预估精度和适用性等方面均具有较大优势.

关键词：疲劳寿命预估 Walker指数平均应力效应材料特性低周疲劳

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具有不确定需求的混杂系统的生产与维修控制

自动化学报 2007年第12期33卷 1331-1336页

作者：刘军芮执元韦尧兵陈积明兰州理工大学机电学院兰州730050 浙江大学工业控制国家重点实验室杭州310027

针对不可靠生产环境,在需求不确定并且有可能存在需求大于生产的一般性情况下,探讨了系统生产与维修的控制问题,提出了一种考虑追加生产能力的具有较强即时动态特性的复合三阈值控制策略.通过将有限时域上的问题分解到无限时域上的简化... 详细信息

针对不可靠生产环境,在需求不确定并且有可能存在需求大于生产的一般性情况下,探讨了系统生产与维修的控制问题,提出了一种考虑追加生产能力的具有较强即时动态特性的复合三阈值控制策略.通过将有限时域上的问题分解到无限时域上的简化方法,在给出了相应阈值求解方法的同时,也建议了一种近似最优的复合单阈值控制策略.仿真结果说明及验证了各控制策略及方法.

关键词：混杂系统维修 Markov过程阈值控制策略

考虑90°子铺层的T300/69层合板断裂韧性数值模拟和实验研究

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兰州理工大学学报 2023年第6期49卷 33-40页

作者：韦尧兵王雪雪靳翌帆刘俭辉郎珊珊兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050 西安咸阳国际机场股份有限公司陕西西安710000

针对现有复合材料层合板断裂韧性计算模型忽略了90°子铺层和纤维脱粘对断裂韧性的影响,提出了修正的断裂韧性计算方法.首先,在研究正交异性纤维增强复合材料断裂韧性时,借助ABAQUS有限元软件,使用扩展有限元法模拟T300/69纤维增强复合... 详细信息

针对现有复合材料层合板断裂韧性计算模型忽略了90°子铺层和纤维脱粘对断裂韧性的影响,提出了修正的断裂韧性计算方法.首先,在研究正交异性纤维增强复合材料断裂韧性时,借助ABAQUS有限元软件,使用扩展有限元法模拟T300/69纤维增强复合材料层合板裂纹扩展过程,分析90°子铺层对层合板整体断裂韧性的影响.其次,考虑纤维脱粘效应结合能量释放率建立考虑90°子铺层影响的断裂韧性模型.最后,通过紧凑拉伸实验,利用位移-载荷数据研究不同铺层方式下T300/69复合材料层合板的断裂韧性,验证该模型的准确性.结果表明,该模型所得断裂韧性与实验结果误差较小,更贴近实际情况,对实际工程具有较为重要的指导意义.

关键词：能量释放率断裂韧性 90°子铺层纤维脱粘

考虑附加强化效应及平均应变的多轴疲劳寿命预估

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中国机械工程 2020年第3期31卷 314-320页

作者：刘俭辉吕鑫韦尧兵程金辉兰州理工大学机电工程学院兰州730050 中原内配集团股份有限公司焦作454000

考虑多轴加载条件下裂纹萌生和扩展的物理意义,将Miner理论与临界面法相结合提出了一种多轴等效线性疲劳寿命预估模型;将循环屈服应力与静态屈服应力的比值用来反映材料的循环强化能力,并定义了附加强化因子,考虑相位差及载荷条件对非... 详细信息

考虑多轴加载条件下裂纹萌生和扩展的物理意义,将Miner理论与临界面法相结合提出了一种多轴等效线性疲劳寿命预估模型;将循环屈服应力与静态屈服应力的比值用来反映材料的循环强化能力,并定义了附加强化因子,考虑相位差及载荷条件对非比例附加强化效应的影响,对非对称加载下的平均应变进行了修正;利用等效应变预估模型、最大剪切应变幅模型及所提模型对5种材料的光滑及缺口试样多轴疲劳寿命进行了预估,并将预估结果与试验结果进行了对比分析,结果表明:比例加载时,3种模型都能获得较好的效果;非比例加载时,所提模型的预估效果要优于其他两种模型的预估效果。同时也验证了所提出的附加强化因子能够反映相位差及材料特性对附加强化效应的影响。

关键词：多轴疲劳临界面法 Miner理论相位差附加强化

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裂纹技术理论与应用 1

2007年

作者：李有堂芮执元韦尧兵

本书收录了《“化害为利”的裂纹技术》、《关于裂纹技术的思维历史》、《机械加工中的断裂设计概论》等50多篇文章。

ISBN: (纸本)7542411322

本书收录了《“化害为利”的裂纹技术》、《关于裂纹技术的思维历史》、《机械加工中的断裂设计概论》等50多篇文章。

关键词：金属裂纹

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新型双风轮合成增速箱的设计与仿真分析

太阳能学报 2019年第4期40卷 1133-1141页

作者：高刚刚韦尧兵剡昌锋张荣康喜生兰州理工大学机电工程学院兰州730050 浙江吉利控股集团有限公司杭州310051

针对将置于塔顶机舱的大型增速箱及发电机部分装置放置在地面和高效利用风能的问题,提出一种新型双风轮风力发电机组合成增速箱的设计方案,利用虚拟样机技术建立该双风轮合成增速箱的三维模型,并运用Romax Designer仿真软件,在模拟随机... 详细信息

针对将置于塔顶机舱的大型增速箱及发电机部分装置放置在地面和高效利用风能的问题,提出一种新型双风轮风力发电机组合成增速箱的设计方案,利用虚拟样机技术建立该双风轮合成增速箱的三维模型,并运用Romax Designer仿真软件,在模拟随机载荷工况下对该双风轮合成增速箱进行了仿真,仿真结果与理论计算值基本吻合,依据仿真结果对某些部件进行优化设计,说明了虚拟样机模型构建的合理性。该方法极大缩短了齿轮增速箱的设计周期,可提高产品设计质量及降低设计费用。

关键词：风力机设计仿真分析双风轮合成增速箱

点接触弹流润滑条件下的深沟球轴承表面局部缺陷动力学建模

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振动与冲击 2016年第14期35卷 61-70页

作者：剡昌锋苑浩王鑫吴黎晓韦尧兵兰州理工大学机电工程学院兰州730050

传统轴承动力学模型多为无润滑干接触状态下建立的接触力学模型,没有考虑润滑对轴承振动的影响。由于球轴承内部钢球与滚道之间润滑油膜的存在,油膜影响轴承的接触刚度。基于非线性赫兹接触变形和弹性流体润滑,提出了一种深沟球轴承局... 详细信息

传统轴承动力学模型多为无润滑干接触状态下建立的接触力学模型,没有考虑润滑对轴承振动的影响。由于球轴承内部钢球与滚道之间润滑油膜的存在,油膜影响轴承的接触刚度。基于非线性赫兹接触变形和弹性流体润滑,提出了一种深沟球轴承局部缺陷的两自由度动力学模型。首先将接触变形、径向间隙和缺陷的连续性变化关系对轴承的局部缺陷影响提出了模拟的方法,然后加入了弹流润滑对轴承接触刚度的影响这一因素,并建立深沟球轴承的两自由度动力学模型,能更加准确的模拟轴承实际运转时的真实状态。最后通过振动响应的仿真信号与轴承故障实验台的数据进行对比,验证这种模型的准确性,为轴承故障诊断提供了理论依据。

关键词：弹流润滑深沟球轴承局部缺陷动力学模型