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黏接界面脱黏的亚谐波共振识别方法

振动与冲击 2019年第21期38卷 140-147页

作者：刘俊毅肖黎屈文忠武汉大学工程力学系

黏接技术广泛运用于现代工业中,黏接界面的脱黏会导致结构完整性的破坏,对黏接界面的有效检测具有重要意义。提出了一种基于亚谐波共振分析的黏接界面脱黏的识别方法,将黏接界面简化为单自由度模型,采用多尺度方法分析了亚谐波共振现象... 详细信息

黏接技术广泛运用于现代工业中,黏接界面的脱黏会导致结构完整性的破坏,对黏接界面的有效检测具有重要意义。提出了一种基于亚谐波共振分析的黏接界面脱黏的识别方法,将黏接界面简化为单自由度模型,采用多尺度方法分析了亚谐波共振现象,定性分析了黏接界面脱黏亚谐波共振的激励条件。以铝板黏接结构为实验对象,利用粘贴在铝梁表面的压电作动单元/传感单元,采用不同频率和电压的激励信号作用在作动片上,传感片接收响应信号,对其进行频谱分析,通过提取响应频谱中的亚谐波成分进行黏接界面脱黏识别。仿真与实验结果表明,亚谐波产生需要特定的激励条件,使用亚谐波检测方法能有效识别黏接界面脱黏。

关键词：界面脱黏损伤识别多尺度法亚谐波

碳纳米管增强聚合物复合材料的界面脱黏及应力分布

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光学精密工程 2014年第9期22卷 2458-2464页

作者：周丽军郭建刚亢一澜天津大学机械工程学院天津市现代工程力学重点实验室天津300072 天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

碳纳米管和复合材料基体间的界面力学行为是影响复合材料宏观力学性能的重要因素,为此本文利用有限单元法对单壁碳纳米管增强聚合物复合材料的界面脱黏、切应力分布及拔出载荷进行了数值模拟.建立了一个轴对称三圆柱壳模型,引入ABAQUS中... 详细信息

碳纳米管和复合材料基体间的界面力学行为是影响复合材料宏观力学性能的重要因素,为此本文利用有限单元法对单壁碳纳米管增强聚合物复合材料的界面脱黏、切应力分布及拔出载荷进行了数值模拟.建立了一个轴对称三圆柱壳模型,引入ABAQUS中的Cohesive单元模拟了单壁碳纳米管和聚合物基体之间的界面层,分析了单壁碳纳米管的长细比、界面强度以及热残余应力等因素对碳纳米管与聚合物基体间的界面切应力以及拔出载荷的影响.模拟结果表明：当单壁碳纳米管的长度变化为50～ 100 nm、与基体之间的界面强度为50～ 100 MPa、环境温度变化为100℃时,碳纳米管的长细比、界面强度以及由于热失配所引起的残余应力对单壁碳纳米管与聚合物基体间的界面切应力以及拔出载荷有着显著的影响.

关键词：碳纳米管聚合物复合材料界面脱黏残余应力

基于“界面脱黏”的桥梁连续式伸缩缝力学分析

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公路 2015年第8期60卷 70-75页

作者：肖敏敏同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海市201804 上海应用技术学院上海市201418

针对＂界面脱黏＂这种桥梁连续式伸缩缝最常见的一种病害,采用有限元方法,对双轮垂直荷载作用下的伸缩缝铺装层应力响应进行分析,并对不同荷载作用位置、界面接触状态、伸缩缝铺装与桥面铺装材料的模量比、伸缩缝铺装厚度及宽度变化下... 详细信息

针对＂界面脱黏＂这种桥梁连续式伸缩缝最常见的一种病害,采用有限元方法,对双轮垂直荷载作用下的伸缩缝铺装层应力响应进行分析,并对不同荷载作用位置、界面接触状态、伸缩缝铺装与桥面铺装材料的模量比、伸缩缝铺装厚度及宽度变化下的界面法向拉应力进行探讨分析。结果表明,当荷载作用在伸缩缝铺装的一侧且轮迹边缘位于界面上时应力作用最大,通过选择柔性更大、变形协调更好的伸缩缝材料,并选择较厚的伸缩缝铺装、宽度选择45~50cm,并且将界面进行粗糙化处理才能有效地改善应力状态以减缓甚至避免＂界面脱黏＂病害。在此基础上,得出了连续式伸缩缝铺装参数设计方法,为实体工程的设计和施工提供了思路。

关键词：桥梁工程连续式伸缩缝界面脱黏有限元参数设计方法

交变载荷作用下纤维增强密封复合材料界面脱黏研究

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玻璃钢／复合材料 2014年第10期 16-20页

作者：吴登科顾伯勤南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009

界面脱黏是纤维增强密封复合材料界面破坏的主要表现形式,其可视为一种特殊的裂纹扩展。本文基于剪滞模型研究了纤维增强密封复合材料中纤维和基体界面在交变载荷作用下的裂纹扩展规律。在考虑疲劳加载引起的脱黏界面损伤和损伤分布不... 详细信息

界面脱黏是纤维增强密封复合材料界面破坏的主要表现形式,其可视为一种特殊的裂纹扩展。本文基于剪滞模型研究了纤维增强密封复合材料中纤维和基体界面在交变载荷作用下的裂纹扩展规律。在考虑疲劳加载引起的脱黏界面损伤和损伤分布不均匀性以及材料泊松比影响的基础上,建立了等效Paris公式,得到了疲劳裂纹扩展长度、扩展速率、界面上摩擦系数和加载次数之间的关系。

关键词：界面脱黏复合材料裂纹扩展疲劳交变载荷

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周期性界面脱黏问题研究

周期性界面脱黏问题研究

作者：马月朋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

界面断裂或脱黏问题广泛存在于各类结构与自然现象之中。从断裂分析角度看,经典的断裂模型始终存在应力震荡奇异性问题,这妨碍了断裂力学方法的应用。本文在裂纹承载变化时物理图像与位错塞积一致的基础上从分析单个界面位错解的基础上... 详细信息

界面断裂或脱黏问题广泛存在于各类结构与自然现象之中。从断裂分析角度看,经典的断裂模型始终存在应力震荡奇异性问题,这妨碍了断裂力学方法的应用。本文在裂纹承载变化时物理图像与位错塞积一致的基础上从分析单个界面位错解的基础上来确定周期性界面位错的解,并使用修正点力的界面模型来处理两类脱黏方式的界面断裂问题。在数学形式上获得了第一类Cauchy型奇异积分方程,避免了奇性指数中的虚数项;在物理意义上获得了稳定的断裂参量,克服了裂纹面上临近裂尖处的材料互相侵入这一不符合实际的结论,获得了稳定的断裂混合度。主要获得以下结论:1)用周期界面位错的解直接建立断裂模型要优于从裂纹体角度建立边值问题,后者推导过程过长,但使用位错建模只需要几个步骤就可以获得断裂边值问题的数学形式。2)使用修正的界面位错模型可以获得稳定的界面断裂参量,克服了应力震荡奇异性。3)内应力释放机制的脱黏效率优于均布法向载荷的脱黏效率。

关键词：界面脱黏第一类奇异积分方程界面位错

基于内聚力界面脱黏的复合固体推进剂力学性能研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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火炸药学报 2008年第6期31卷 77-81页

作者：曲凯张旭东李高春海军航空工程学院飞行器工程系山东烟台264001

基于内聚力界面黏结模型,用Mori-Tanaka方法研究了非线性界面脱黏对推进剂力学性能的影响。仿真计算结果表明,内聚力脱黏模型能模拟推进剂颗粒与基体的脱黏过程;推进剂中颗粒的尺寸、体积分数以及颗粒与基体界面最大黏结应力对推进剂的... 详细信息

基于内聚力界面黏结模型,用Mori-Tanaka方法研究了非线性界面脱黏对推进剂力学性能的影响。仿真计算结果表明,内聚力脱黏模型能模拟推进剂颗粒与基体的脱黏过程;推进剂中颗粒的尺寸、体积分数以及颗粒与基体界面最大黏结应力对推进剂的力学性能有明显影响。

关键词：材料科学固体推进剂界面脱黏力学性能

基于“界面脱黏”的桥梁连续式伸缩缝力学分析

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华东交通大学学报 2015年第3期32卷 42-49页

作者：肖敏敏艾辉林同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 上海应用技术学院上海201418

以"界面脱黏"病害为切入点,建立连续式伸缩缝结构有限元模型,在对有限元计算结果进行可靠性论证的基础上,探讨荷载作用位置、伸缩缝铺装与桥面铺装材料的模量比、伸缩缝铺装厚度及宽度、界面摩擦系数、桥端转角对界面法向拉应力的影响... 详细信息

以"界面脱黏"病害为切入点,建立连续式伸缩缝结构有限元模型,在对有限元计算结果进行可靠性论证的基础上,探讨荷载作用位置、伸缩缝铺装与桥面铺装材料的模量比、伸缩缝铺装厚度及宽度、界面摩擦系数、桥端转角对界面法向拉应力的影响。结果表明:不同工况下的界面法向拉应力计算结果均在伸缩缝材料的允许拉应力范围之内,且选择柔性更大、变形协调更好的伸缩缝材料,并选择较厚的伸缩缝铺装、宽度选择45-50 cm,并且将界面进行粗糙化处理可有效地改善应力状态以减缓甚至避免"界面脱黏"病害。在此基础上,得出连续式伸缩缝铺装参数设计方法,为实体工程的设计和施工提供了新思路。

关键词：道路工程连续式伸缩缝界面脱黏有限元材料与结构设计

基于ANSYS的公路桥梁伸缩装置锚固区混凝土界面脱黏研究

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武汉工程大学学报 2019年第3期41卷 266-271页

作者：周圣兰韩恒忠赵新创雷勇志莫迪黄民水安徽省新路建设工程集团有限责任公司安徽阜阳236000 武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430074

公路桥梁伸缩装置受车辆荷载的长期冲击和环境因素变化极易发生疲劳破坏,锚固区混凝土和桥面铺装之间的界面脱黏尤为普遍。为防治“界面脱黏”病害,建立了桥梁伸缩装置锚固区的ANSYS有限元模型,通过计算6个不同位置公路-I级车辆荷载作... 详细信息

公路桥梁伸缩装置受车辆荷载的长期冲击和环境因素变化极易发生疲劳破坏,锚固区混凝土和桥面铺装之间的界面脱黏尤为普遍。为防治“界面脱黏”病害,建立了桥梁伸缩装置锚固区的ANSYS有限元模型,通过计算6个不同位置公路-I级车辆荷载作用下桥面铺装与锚固区混凝土之间黏结界面拉应力和剪应力,分析了桥面铺装弹性模量、轮胎接触压力、水平力等因素对界面拉应力和剪应力的影响。结果表明,随着桥面铺装弹性模量的增大,黏结界面的应力逐渐减小,且黏结界面拉应力、剪应力与荷载压力值、水平力系数均呈现为正相关,其中水平力系数对界面拉应力的影响最明显,其次是车轮荷载大小。因此,选择弹性模量较大的桥面铺装材料、减小车辆超重情况及防止车辆在锚固区处紧急启动或刹车等均能延长伸缩装置的使用寿命。

关键词：界面脱黏锚固区混凝土 ANSYS 伸缩装置公路桥梁

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推进剂界面脱黏的有限元分析

新技术新工艺 2013年第9期 50-53页

作者：刘福海海军91049部队

采用黏结界面单元对推进剂的界面脱黏过程进行模拟,通过分析发现,由于推进剂内各组分的材料属性不同,受载条件下推进剂的应力应变分布很不均匀,基体变形大,颗粒变形小。推进剂黏结界面颗粒大小、取向以及相互之间的靠近程度对应力应变... 详细信息

采用黏结界面单元对推进剂的界面脱黏过程进行模拟,通过分析发现,由于推进剂内各组分的材料属性不同,受载条件下推进剂的应力应变分布很不均匀,基体变形大,颗粒变形小。推进剂黏结界面颗粒大小、取向以及相互之间的靠近程度对应力应变分布的影响较大,粒径越大,对应力应变分布的影响越大。应力集中首先出现在大颗粒周围,随着载荷的增加,大颗粒对应力应变分布的影响增大;并且界面脱黏位置受颗粒之间的影响较大,颗粒之间的相互作用影响了推进剂中微观损伤的演化,大颗粒之间的相互影响较大。

关键词：推进剂界面脱黏有限元应力集中