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A STUDY OF THE INFLUENCE OF INTERFACIAL DAMAGE ON STRESS CONCENTRATIONS IN INTRAPLY HYBRID COMPOSITES

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Acta Mechanica Solida Sinica 2001年第2期14卷 161-168页

作者： zeng qingdun Lin Xuehui (College of Traffic and Communications, South China University of Technology,Guangzhou 510640, China) Coll. of Traffic and Communications South China University of Technology Guangzhou 510640 China

In the axial tensile failure process of intraply hybridcomposites, the breakage of some fibers may lead to interfacialdamage, thus directly influencing the local stress concentrationsnear the sites of breakage. A modified shear-lag model, in which theinterfacial damage is considered, is proposed. Based on the model,the influence of interfacial shear strength on the stressconcentrations and the lengths of interfacial damage zone is firststudied. The present results also provide an important theoreticalbasis for investigating the failure mechanism and hybrid effects forsuch kind of composites.

关键词： intraply hybrid composites interfacial damage stress concentration

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计及界面损伤的割口正交叠层板的拉伸破坏

复合材料学报 2005年第4期22卷 165-171页

作者：曾庆敦张宁华南理工大学交通学院广州510640

基于剪滞理论,建立了一种计及界面损伤的分层剪滞模型,分析了含割口的正交叠层板在拉伸荷载作用下的应力重新分布问题,据此可求得界面损伤区长度和割口前缘完整纤维的应力集中因子。在此基础上,采用细观统计破坏理论,研究了割口正交叠... 详细信息

基于剪滞理论,建立了一种计及界面损伤的分层剪滞模型,分析了含割口的正交叠层板在拉伸荷载作用下的应力重新分布问题,据此可求得界面损伤区长度和割口前缘完整纤维的应力集中因子。在此基础上,采用细观统计破坏理论,研究了割口正交叠层板的拉伸破坏机理和强度,定量获得了残余拉伸强度与界面剪切强度的关系,所得结果与现有实验吻合较好。结果表明,应力集中和强度与割口长度及界面剪切强度有关;适宜的界面黏结,具有较高的残余拉伸强度。

关键词：割口正交叠层板界面损伤应力集中强度剪滞分析统计分析

层间混杂叠层复合材料的最终拉伸破坏(Ⅰ)应力集中分析

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复合材料学报 1999年第1期16卷 93-98页

作者：曾庆敦余利杰华南理工大学交通学院工程力学系

基于Ｚｗｅｂｅｎ［１］的剪滞假设，提出一种修正的剪滞分析模型，研究了层间混杂复合材料低延伸层的断裂、层间界面破坏及高延伸层中部分纤维断裂相互作用所导致的细观应力重分布，讨论了层间界面破坏对高延伸纤维中的应力集中因子的... 详细信息

基于Ｚｗｅｂｅｎ［１］的剪滞假设，提出一种修正的剪滞分析模型，研究了层间混杂复合材料低延伸层的断裂、层间界面破坏及高延伸层中部分纤维断裂相互作用所导致的细观应力重分布，讨论了层间界面破坏对高延伸纤维中的应力集中因子的影响，为层间混杂叠层复合材料最终拉伸破坏的细观统计分析提供理论依据。

关键词：层间混杂复合材料界面破坏细观应力集中

超高分子量聚乙烯纤维/环氧复合材料的吸湿行为及吸湿应力分析

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复合材料学报 2013年第5期30卷 151-158页

作者：曾庆敦何文佳华南理工大学土木与交通学院广州510640

为了揭示超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维增强环氧树脂基复合材料的吸湿机制,利用ABAQUS有限元软件,建立二维模型,对此类复合材料的吸湿行为及吸湿应力进行研究。模拟计算了两种不同纤维分布模型内部的水分浓度场分布;根据获得的水分浓度... 详细信息

为了揭示超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维增强环氧树脂基复合材料的吸湿机制,利用ABAQUS有限元软件,建立二维模型,对此类复合材料的吸湿行为及吸湿应力进行研究。模拟计算了两种不同纤维分布模型内部的水分浓度场分布;根据获得的水分浓度场,对两种模型随温度及时间变化的吸湿应力场进行了分析。结果表明:水分在两种模型中的扩散都符合Fick扩散定律,纤维按正六边形分布模型比纤维随机分布模型更早达到吸湿平衡,但后者更符合实际情况,也与实验结果比较吻合;长时间的吸湿会导致材料内部吸湿应力达到很高的水平(>60MPa),温度越高,越早达到吸湿平衡,应力越大,最大的吸湿应力出现在纤维聚集最密集的基体区域,纤维随机分布模型的吸湿应力水平高于纤维按正六边形分布模型。

关键词：超高分子量聚乙烯纤维复合材料吸湿行为吸湿应力 ABAQUS 有限元法

层间混杂叠层复合材料的最终拉伸破坏(II)强度的统计分析

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复合材料学报 1999年第1期16卷 99-104页

作者：曾庆敦余利杰华南理工大学交通学院工程力学系

采用随机临界核理论，结合由剪滞模型得出的应力集中分析结果，对具有层间界面破坏的单向层间混杂叠层复合材料的最终拉伸破坏提出了一种细观统计理论；导出了计及界面剪切强度效应的强度分布函数和破坏准则；得到了最终拉伸强度与界面... 详细信息

采用随机临界核理论，结合由剪滞模型得出的应力集中分析结果，对具有层间界面破坏的单向层间混杂叠层复合材料的最终拉伸破坏提出了一种细观统计理论；导出了计及界面剪切强度效应的强度分布函数和破坏准则；得到了最终拉伸强度与界面剪切强度的关系。结果表明，混杂复合材料的最终拉伸强度与界面剪切强度及混杂比存在某种优化匹配关系，而破坏应变则与现有的实验结果较为接近。

关键词：混杂复合材料强度统计分析拉伸破坏

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钢纤维混凝土桥面铺装层的细观应力破坏分析

东南大学学报（自然科学版） 2006年第5期36卷 799-804页

作者：刘永光曾庆敦天津大学建筑工程学院天津300072 华南理工大学交通学院广州510640

基于复合材料力学和线弹性断裂力学,简化了桥面铺装层及桥面板体系的力学模型,建立了修正的剪滞控制方程组.将模型裂缝区及远场的应力、位移条件合理转换为所建立计算模式的求解边界条件,进而得到了桥面铺装层和桥面板各子层的位移分布... 详细信息

基于复合材料力学和线弹性断裂力学,简化了桥面铺装层及桥面板体系的力学模型,建立了修正的剪滞控制方程组.将模型裂缝区及远场的应力、位移条件合理转换为所建立计算模式的求解边界条件,进而得到了桥面铺装层和桥面板各子层的位移分布函数.运用能量法则,考虑温度效应对桥面铺装层的影响,得到了桥面铺装层破坏应力的解析解.运用该计算模式对某桥桥面铺装层的破坏进行了仿真分析,证实了该方法的适用性.

关键词：钢纤维混凝土桥面铺装破坏分析应变能释放率温度应力剪滞理论

工字梁腹板在局部压力作用下的极限承载力分析

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哈尔滨工程大学学报 2013年第6期34卷 685-690页

作者：曾庆敦甄圣威华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

针对翼缘结构较复杂的工字梁计算局部压力作用下极限承载力的问题,在有限元计算可行性分析的基础上,使用ABAQUS软件对共计224个模型进行了非线性分析,得到逼近实验结果的承载力数据.分析得到了极限承载力与腹板屈服强度、翼缘屈服强度... 详细信息

针对翼缘结构较复杂的工字梁计算局部压力作用下极限承载力的问题,在有限元计算可行性分析的基础上,使用ABAQUS软件对共计224个模型进行了非线性分析,得到逼近实验结果的承载力数据.分析得到了极限承载力与腹板屈服强度、翼缘屈服强度的关系及上、下翼缘分别对极限承载力的贡献.通过对模拟数据的拟合,提出了新的计算极限承载力的方法,指出计算极限承载力的参数应取翼缘的惯性矩和极惯性矩,这样可以避免以几何尺寸作为参数带来的局限性.与实验对比的结果表明,该方法更加合理可行,且当翼缘结构形式较复杂时也能计算.

关键词：工字梁腹板局部压力极限承载力复杂翼缘结构有限元分析

计及跨中界面破坏的碳纤维板加固砼梁四点弯曲破坏分析

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应用基础与工程科学学报 2005年第1期13卷 26-34页

作者：曾庆敦谢顺利华南理工大学交通学院广东广州510640

借鉴复合材料力学,建立一种计及跨中界面破坏的分层剪滞模型,并结合能量破坏准则,研究了含裂缝的碳纤维板加固素砼梁和钢筋砼梁在四点弯曲荷载作用下的应力重新分布和极限承载力,首次定量获得了碳纤维板与砼梁之间的界面破坏区长度和极... 详细信息

借鉴复合材料力学,建立一种计及跨中界面破坏的分层剪滞模型,并结合能量破坏准则,研究了含裂缝的碳纤维板加固素砼梁和钢筋砼梁在四点弯曲荷载作用下的应力重新分布和极限承载力,首次定量获得了碳纤维板与砼梁之间的界面破坏区长度和极限承载力与界面剪切强度的关系.结果表明:界面破坏区长度随界面剪切强度和碳纤维粘贴层数的增加而减小;极限承载力随碳纤维粘贴层数的增加而增加,随界面剪切强度的增加是先增大后减小;适宜的界面黏结,极限承载力最高.

关键词：碳纤维板四点弯曲界面破坏破坏分析加固界面剪切强度极限承载力复合材料力学剪滞模型破坏准则荷载作用钢筋砼梁破坏区新分布减小层数粘贴长度裂缝

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基于数值模拟的非圆齿轮泵流量分析及优化

华南理工大学学报（自然科学版） 2018年第2期46卷 1-7页

作者：曾庆敦黄佳兴容亮湾华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为揭示一种基于卵形齿轮作为工作元件的新型非圆齿轮泵的压力变化及流量脉动规律,运用Fluent动网格技术,成功实现了外啮合非圆齿轮泵的真正三维非稳态数值模拟.捕获了卵形齿轮泵压力及流量波动,得到了流场分布情况及啮合处压力差和出口... 详细信息

为揭示一种基于卵形齿轮作为工作元件的新型非圆齿轮泵的压力变化及流量脉动规律,运用Fluent动网格技术,成功实现了外啮合非圆齿轮泵的真正三维非稳态数值模拟.捕获了卵形齿轮泵压力及流量波动,得到了流场分布情况及啮合处压力差和出口流量的变化规律.发现卵形齿轮泵比圆形齿轮泵的流量虽然有较大的提升,但其流量波动也较大,难以满足实际应用的需求.为降低流量波动,提出利用两组一样的卵形齿轮并联装配的优化方案来实现流量补偿.对并联卵形齿轮泵的数值模拟分析表明,其流量脉动比单组卵形齿轮泵降低了56%.可见,该新型并联泵具有更大的实用价值.

关键词：齿轮泵动网格技术数值模拟卵形齿轮流量特性