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叠层板基体开裂分析的三维半解析有限元法

中山大学学报（自然科学版） 2007年第1期46卷 31-35页

作者：富明慧陈娜蓝林华中山大学应用力学与工程系广东广州510275

提出了叠层板基体开裂分析的一种三维半解析有限元方法,该方法能方便地应用于各种形状的基体裂纹问题,且具有精度好,效率高的优点。对于裂纹扩展问题,提出了一种高效的半解析矩阵摄动法。在实例分析中,验证了该方法的精度,同时分析了具... 详细信息

提出了叠层板基体开裂分析的一种三维半解析有限元方法,该方法能方便地应用于各种形状的基体裂纹问题,且具有精度好,效率高的优点。对于裂纹扩展问题,提出了一种高效的半解析矩阵摄动法。在实例分析中,验证了该方法的精度,同时分析了具体的基体开裂问题。

关键词：叠层板基体开裂半解析单元应变能释放率矩阵摄动法

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低温推进剂复合材料贮箱基体开裂预测方法

宇航学报 2017年第9期38卷 1005-1012页

作者：任明法张笑闻常鑫黄诚王博大连理工大学工程力学系大连116024 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 北京宇航系统工程研究所北京100076

基于六边形单胞模型,构建了宏细观结构力学响应场间的关联矩阵,建立了低温推进剂复合材料贮箱结构的宏细观一体化分析方法,采用工程常用的能够预测不同失效模式的宏细观强度准则,对机械和温度载荷下复合材料层合板的基体开裂进行预测。... 详细信息

基于六边形单胞模型,构建了宏细观结构力学响应场间的关联矩阵,建立了低温推进剂复合材料贮箱结构的宏细观一体化分析方法,采用工程常用的能够预测不同失效模式的宏细观强度准则,对机械和温度载荷下复合材料层合板的基体开裂进行预测。结果表明:在机械载荷下,与试验数据相比,宏观Hashin准则、改进的宏观Tsai-Wu准则、细观最大应力准则和细观Hashin准则均具有良好的预测精度。但在温度载荷下,由于考虑了组分材料间热力学性能的不匹配,使用细观强度准则与宏观强度准则预测的结果相比具有一定差异。通过对不同载荷情况下基体开裂预测结果的分析,提出了采用细观最大应力准则作为基体开裂判据,同时结合考虑组分材料热力学性能差异影响的宏细观一体化分析方法,可以有效地对低温推进剂复合材料贮箱结构的基体开裂进行预测。

关键词：复合材料贮箱基体开裂低温单胞模型强度准则宏细观一体化分析方法

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基体开裂对黏弹性层合圆柱壳延迟失稳的影响

中国科学（E辑） 2009年第5期39卷 934-941页

作者：彭凡傅衣铭陈耀军湖南大学力学与航空航天学院长沙410082

研究了基体蠕变开裂对黏弹性层合圆柱壳的前屈曲变形特征和分岔蠕变屈曲的影响.采用Schapery的耦合基体开裂的积分型本构关系描述铺设单层的力学行为,由细观力学方法将损伤变量值与基体裂纹密度相关联,并建立基体裂纹密度演化与拉伸应... 详细信息

研究了基体蠕变开裂对黏弹性层合圆柱壳的前屈曲变形特征和分岔蠕变屈曲的影响.采用Schapery的耦合基体开裂的积分型本构关系描述铺设单层的力学行为,由细观力学方法将损伤变量值与基体裂纹密度相关联,并建立基体裂纹密度演化与拉伸应力的幂型关系.基于Donnell型扁壳理论和Kármán-Donnell几何非线性关系得到黏弹性层合圆柱壳在轴向压缩下的前屈曲变形与分岔屈曲控制方程,综合应用有限差分、三角级数展开以及Taylor的卷积积分数值递规算法求解问题.针对多组几何参数、损伤演化参数以及两端边界条件,分析对称铺设玻璃纤维/环氧复合材料圆柱壳在耦合基体蠕变开裂时的分岔蠕变屈曲行为.数值结果表明:基体横向开裂损伤显著降低了短圆柱壳分岔蠕变失稳的临界时间和持久临界荷载,但这种影响随着圆柱壳径厚比的增加而减弱直至消失,对中长圆柱壳,损伤效应与圆柱壳两端的边界条件有关.

关键词：黏弹性基体开裂层合圆柱壳前屈曲分岔蠕变

纤维增强陶瓷中界面层和热应力对基体开裂的影响

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清华大学学报（自然科学版） 1998年第12期38卷 83-87页

作者：蔡乾煌邹毓强清华大学工程力学系

基于可以考虑界面层效应和界面剪应力作用的三层组合圆筒模型，对纤维增强陶瓷材料分别得到沿纤维方向承受拉伸载荷和热降落引起的应力表达式，包括界面出现剪切滑移和裂纹在基体中扩展后的应力再分配及应力集中。在此基础上建立了可以... 详细信息

基于可以考虑界面层效应和界面剪应力作用的三层组合圆筒模型，对纤维增强陶瓷材料分别得到沿纤维方向承受拉伸载荷和热降落引起的应力表达式，包括界面出现剪切滑移和裂纹在基体中扩展后的应力再分配及应力集中。在此基础上建立了可以考虑界面层和热应力影响的基体开裂临界应力求解方程。在不考虑界面层和热应力的条件下其可退化为著名的ＡＣＫ解。最后以材料ＳｉＣｆ／ＳｉＣｍ为例，计算并讨论了界面层和热应力对该临界载荷的影响，得到的理论预估值与实测值有较好的一致。

关键词：纤维增强陶瓷界面层效应热应力基体开裂

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多冲载荷下表面涂层覆盖形式与基体开裂

激光杂志 2003年第6期24卷 66-67页

作者：石世宏傅戈雁彭如恕于连玉苏州大学机电工程学院苏州215021 南华大学机械工程学院衡阳421000

对在多冲碰撞载荷下的激光厚涂层试件进行试验 ,发现涂层在基体上的全覆盖形式比部分覆盖形式的极限应力要低 ,但在相同多冲应力作用下寿命长。后者的基体在涂层覆盖区边缘下部会出现强烈的形变硬化与材料流动现象 ,同时此处容易产生裂... 详细信息

对在多冲碰撞载荷下的激光厚涂层试件进行试验 ,发现涂层在基体上的全覆盖形式比部分覆盖形式的极限应力要低 ,但在相同多冲应力作用下寿命长。后者的基体在涂层覆盖区边缘下部会出现强烈的形变硬化与材料流动现象 ,同时此处容易产生裂纹并扩展 ,造成涂层脱落。

关键词：表面涂层覆盖形式基体开裂激光涂层多冲载荷形变硬化

含有基体开裂和内部分层的复合材料层板的刚度特性

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复合材料学报 1987年第2期 18-28+102-103页

作者： R.Talreia 张金民丹麦理工大学固体力学系

本文分析了复合材料层板中两种类型的损伤,一种是层内损伤卽基体开裂,另一种是层间损伤卽内部分层。文中取损伤向量作为唯象理论的内部状态变量,确定了这两种损伤的强度与全部刚度系数之间的关系。分析表明,层内开裂损伤不僅使得材料弹... 详细信息

本文分析了复合材料层板中两种类型的损伤,一种是层内损伤卽基体开裂,另一种是层间损伤卽内部分层。文中取损伤向量作为唯象理论的内部状态变量,确定了这两种损伤的强度与全部刚度系数之间的关系。分析表明,层内开裂损伤不僅使得材料弹性模量下降而且还改变了层板的初始正交異性对称性;层间分层损伤不改变层板初始正交異性对称性但使得弹性模量降低。应用本文分析方法对几种层板的模量变化进行了预算,并同实验结果进行了比较,发现两者之间吻合得很好。

关键词：复合材料层板损伤扩展基体开裂变形响应复合板环氧层板工程弹性常数

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复合材料压力容器基体开裂损伤的研究

纤维复合材料 2008年第1期25卷 7-10页

作者：张晓兵魏喜龙宋凌云马国峰哈尔滨玻璃钢研究院哈尔滨150036 二炮驻哈尔滨地区军事代表室哈尔滨150001

复合材料压力容器损伤破坏的主要形式之一是基体开裂,本文利用损伤力学方法中的细观力学对复合材料压力容器进行分析,采用等效夹杂法分析基体中任一点的应力情况,当应力达到临界值时基体开始产生裂纹,描述了基体开裂损伤的演化过程,建... 详细信息

复合材料压力容器损伤破坏的主要形式之一是基体开裂,本文利用损伤力学方法中的细观力学对复合材料压力容器进行分析,采用等效夹杂法分析基体中任一点的应力情况,当应力达到临界值时基体开始产生裂纹,描述了基体开裂损伤的演化过程,建立裂纹密度和压力容器弹性模量之间的关系式,表现基体裂纹对压力容器刚度的影响。用压力容器的弹性模量定义损伤变量,进而建立了弹性模量和载荷循环次数之间的关系式。

关键词：复合材料压力容器等效夹杂法基体开裂损伤

预紧力对EPGC204材料螺栓连接时基体开裂的影响研究

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内燃机与配件 2023年第10期 74-76页

作者：戴俊良凌旭肖芝湖南化工职业技术学院机电工程学院湖南株洲412000

EPGC204一种环氧玻璃布层压板复合材料,具有良好的力学、电气绝缘和阻燃性能,广泛应用在小批量、多品种,有阻燃和绝缘、耐高温要求的电器、机械等设备中。在装配使用过程中主要通过螺栓连接,经常因为预紧力不合适导致基体开裂,运用数值... 详细信息

EPGC204一种环氧玻璃布层压板复合材料,具有良好的力学、电气绝缘和阻燃性能,广泛应用在小批量、多品种,有阻燃和绝缘、耐高温要求的电器、机械等设备中。在装配使用过程中主要通过螺栓连接,经常因为预紧力不合适导致基体开裂,运用数值仿真计算的方法,在ANSYS中建立不同几何尺寸的零件装配三维模型,分组计算在不同预紧力下EPGC204零件螺栓连接时所受的应力,建立预紧力与应力的关系曲线,研究预紧力对基体开裂的影响,寻找避免基体开裂的临界预紧力,为工艺参数制定提供参考依据。

关键词：预紧力 EPGC204复合材料螺栓连接基体开裂

EPGC204材料螺栓连接时避免基体开裂的临界几何参数研究

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内燃机与配件 2023年第8期 13-15页

作者：戴俊良凌旭张冠勇湖南化工职业技术学院机电工程学院湖南株洲412000

针对EPGC204复合材料螺栓连接时基体开裂问题,运用数值模拟有限元仿真计算的方法,建立EPGC204零件螺栓连接时几何参数(宽径比W/D,端径比E/D)与应力的关系曲线,研究几何参数对基体开裂的影响,寻找避免基体开裂的临界几何参数,为零件设计... 详细信息

针对EPGC204复合材料螺栓连接时基体开裂问题,运用数值模拟有限元仿真计算的方法,建立EPGC204零件螺栓连接时几何参数(宽径比W/D,端径比E/D)与应力的关系曲线,研究几何参数对基体开裂的影响,寻找避免基体开裂的临界几何参数,为零件设计提供参考依据。

关键词： EPGC204复合材料螺栓连接基体开裂临界几何参数