检索结果-南通市图书馆

埋入SMA纤维的复合材料薄壁结构的主动变形分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

煤炭学报 2010年第8期35卷 1384-1390页

作者：杨树莲任勇生王晓辉朱智林山东工商学院计算机基础教学部山东烟台264005 海军航空工程学院研究生大队山东烟台264001 山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266510

建立了具有主动SMA材料的各向异性单闭室薄壁截面梁的二维截面分析模型;SMA纤维沿任意β角铺设,含SMA纤维层合板材料性能由混合率进行预测;基于Tanaka的SMA应力应变关系以及Lin的线性相变动力模型,导出了SMA诱发的轴力、扭矩与弯矩的数... 详细信息

建立了具有主动SMA材料的各向异性单闭室薄壁截面梁的二维截面分析模型;SMA纤维沿任意β角铺设,含SMA纤维层合板材料性能由混合率进行预测;基于Tanaka的SMA应力应变关系以及Lin的线性相变动力模型,导出了SMA诱发的轴力、扭矩与弯矩的数学表达式。由建立的具有拉伸-扭转-弯曲静变形耦合的一般公式出发,讨论周向反对称刚度配置特殊情形并给出了简化的本构方程。数值研究结果表明:相变期间空心悬臂梁在SMA纤维驱动下产生较为显著的弯曲变形和扭转变形。调节SMA纤维的激励温度、改变复合材料铺层角、改变SMA纤维的含量和SMA的初始应变都能明显改善SMA的变形驱动性能。

关键词：复合材料薄壁结构变形主动控制形状记忆合金纤维风机叶片

含随机不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

振动与冲击 2015年第22期34卷 109-114页

作者：解江冯振宇赵彦强牟浩蕾李翰中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

针对复合材料力学性能分散度大、加工精度低,导致复合材料薄壁吸能因素不确定等,提出含随机不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法。考虑材料力学性能及结构特征尺寸的不确定性,评估准静态压溃条件下薄壁圆管峰值载荷及比吸能指... 详细信息

针对复合材料力学性能分散度大、加工精度低,导致复合材料薄壁吸能因素不确定等,提出含随机不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法。考虑材料力学性能及结构特征尺寸的不确定性,评估准静态压溃条件下薄壁圆管峰值载荷及比吸能指标。据试样级材料性能实验确定各参数分布特征;用Plackett-Burman方法选实验点,采用显式求解有限元方法分析选出对比吸能、峰值载荷影响显著的参数;建立影响显著参数及结构吸能特性指标间二阶响应面函数;据参数分布抽样计算获得吸能特性指标分布情况。结果显示,对复合材料薄壁圆管而言,纤维方向拉伸、压缩强度及圆管壁厚、基体压缩强度对其轴向压溃的比吸能及峰值载荷影响显著。

关键词：复合材料薄壁结构吸能特性不确定性蒙特卡洛有限元分析

基于复合材料薄壁结构的转子叶片非线性气弹时域响应分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

太阳能学报 2012年第1期33卷 105-112页

作者：刘廷瑞任勇生山东科技大学机械电子工程学院青岛266590

阐述了基于复合材料薄壁梁结构的风力机转子叶片非线性气弹响应分析方法。结构是基于不同刚度系数的挥舞和扭转组成的弯-扭耦合模型,而非线性气动力的计算采用非线性ONERA模型。在Galerkin法基础上,利用片条理论分解了非线性气动力的积... 详细信息

阐述了基于复合材料薄壁梁结构的风力机转子叶片非线性气弹响应分析方法。结构是基于不同刚度系数的挥舞和扭转组成的弯-扭耦合模型,而非线性气动力的计算采用非线性ONERA模型。在Galerkin法基础上,利用片条理论分解了非线性气动力的积分项,构建了结构和气动力相结合的非线性微分方程组,给出了分析非线性气弹响应的方法,并基于小范围近似法进行了线性化,研究了线性化后的时域响应,给出了基于线性化后的时域响应进行稳定性分析的方法。

关键词：复合材料薄壁结构非线性气弹 ONERA模型 Galerkin法小范围近似法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料薄壁结构分布动载荷识别研究

复合材料薄壁结构分布动载荷识别研究

作者：耿寅岑东南大学

学位级别：硕士

高速飞行器大量使用复合材料薄壁构件,以满足其服役性能。飞行器结构高精度动响应预示依赖于高保真结构动力学模型以及准确的外载荷信息。复合材料的宏观力学性能同时具有各项异性、空间分布非均匀性和离散性,增加了高保真结构动力学建... 详细信息

高速飞行器大量使用复合材料薄壁构件,以满足其服役性能。飞行器结构高精度动响应预示依赖于高保真结构动力学模型以及准确的外载荷信息。复合材料的宏观力学性能同时具有各项异性、空间分布非均匀性和离散性,增加了高保真结构动力学建模的难度。另外,高速飞行器结构表面分布的气动载荷难以通过直接测量获取。开展基于结构实测动响应的复合材料参数场反演,获取复合材料结构高保真动力学模型,并基于有限测点响应数据反演结构表面分布(或随机)动载荷,具有重要的研究意义。本文针对高速飞行器典型复合材料薄壁结构,开展考虑复合材料参数非均匀性和离散性的分布动载荷识别研究,主要研究内容包括:首先,针对复合材料薄壁结构,考虑结构参数随空间分布的非均匀性,分别构建了基于Legendre正交多项式和基于子区域插值的材料参数分布场模型,推导了结构加速度频响函数的对材料参数分布场模型中系数的灵敏度,通过粒子群算法优化方法由结构频响函数识别系数,从而重构出薄壁结构连续分布参数场。基于悬臂板模型开展了数值仿真研究,证明了两种方法的有效性,并进一步基于环氧高强玻璃布层压板开展了试验验证。其次,考虑材料参数的空间非均匀性,在基于子区域插值的分布动载荷识别算法的基础上,引入非均匀材料参数分布场,开展考虑空间材料参数场的结构表面分布动载荷识别研究。以某进气道压缩面盖板结构为对象开展仿真研究,证明了考虑材料参数非均匀特征对提高分布动载荷识别精度的重要性。进一步,基于C++平台开发了分布动载荷识别的软件平台,实现分布动载荷识别的可视化操作。最后,考虑材料参数的离散性,针对贫信息下的不确定性结构表面分布随机载荷识别问题,将材料参数描述为区间变量,提出了一种不确定性结构上分布随机动载荷识别方法。该方法将载荷功率谱密度函数表示为二维勒让德多项式与其对应系数相乘的叠加形式,进而由结构应变功率谱密度函数和区间扩张理论识别载荷模型中二维勒让德多项式系数上下界,最后由识别系数重构随机动载荷功率谱密度的区间界值。开展了基于四边简支板的放着算例,验证了方法的正确性;并将该方法应用于舵结构表面的湍流边界层载荷识别。

关键词：复合材料薄壁结构正交展开子区域插值参数场识别:分布动载荷识别

含不确定参数的复合材料薄壁结构吸能特性分析及优化设计

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

含不确定参数的复合材料薄壁结构吸能特性分析及优化设计

作者：赵彦强中国民航大学

学位级别：硕士

复合材料薄壁结构被广泛用作防撞吸能结构,但其特征尺寸和材料的力学性能具有不可忽视的不确定性。这些参数的波动会改变结构的力学响应特性和失效破坏模式,从而影响其吸能特性,导致在工程中不得不通过大量实验来确定复合材料薄壁结构... 详细信息

复合材料薄壁结构被广泛用作防撞吸能结构,但其特征尺寸和材料的力学性能具有不可忽视的不确定性。这些参数的波动会改变结构的力学响应特性和失效破坏模式,从而影响其吸能特性,导致在工程中不得不通过大量实验来确定复合材料薄壁结构破坏吸能的力学行为。本文在考虑复合材料薄壁结构特征尺寸和材料力学性能的不确定性的情况下对其吸能特性评估方法和优化设计方法进行了研究。主要研究内容如下:1、复合材料薄壁结构各参数对其吸能特性影响显著性分析方法研究建立了复合材料薄壁结构各参数对其吸能特性影响显著性分析方法:首先通过试样级的实验确定复合材料薄壁结构的材料性能的分布情况,查找资料确定特征尺寸的分布情况;然后,利用Plackett-Burman实验设计方法得到实验矩阵代入有限元模型,确定参数对复合材料薄壁结构吸能特性影响的显著性。2、基于概率的含不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法研究建立了基于概率的含不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法:首先根据不确定参数的分布情况,得到参数的取值范围;然后,采用中心组合实验设计方法根据参数的取值范围安排实验点得到实验矩阵;随后,利用LS-DYNA有限元仿真软件对实验点进行仿真;根据有限元计算结果拟合出吸能特性指标与结构参数间的响应面函数,并对响应面函数进行检验,确认函数的有效性;最后,根据参数的分布情况进行抽样代入到响应面函数中计算吸能特性指标并进行统计,直到结果趋于稳定,得到吸能特性指标的分布情况。3、基于区间的含不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法研究建立了基于区间的含不确定参数复合材料薄壁结构吸能特性评估方法:首先对参数进行初步筛选,并明确待考虑参数的分布区间;根据参数的分布区间,利用中心组合设计实验设计方法安排实验点;使用有限元分析方法计算实验点的响应值;根据计算结果确定响应面方程;利用区间分析方法,确定吸能特性指标的分布区间。4、含不确定参数复合材料薄壁吸能结构的优化设计方法研究建立了含不确定参数复合材料吸能结构的优化设计方法:首先根据使用条件获取设计参数的范围;随后,利用中心组合实验设计确定设计参数的实验矩阵;之后,计算实验矩阵中每组设计参数在考虑材料性能和特征尺寸的不确定性时的吸能特性指标的平均值和标准差;然后,根据各设计参数组合时吸能特性指标的平均值和标准差,分别确定复合材料薄壁结构设计参数与吸能特性指标的均值及标准差之间的响应面方程;最后,结合响应面方程和设计要求代入到优化的数学表达式中,采用序列二次规划算法进行优化求解。

关键词：复合材料薄壁结构不确定性压溃吸能响应面法区间分析蒙特卡洛优化设计

中低速压缩加载下不同截面构型复合材料薄壁结构吸能特性及失效分析

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

爆炸与冲击 2022年第6期42卷 34-47页

作者：张欣玥惠旭龙葛宇静舒挽白春玉刘小川中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室陕西西安710065

为研究开剖面复合材料薄壁吸能结构的吸能特性,基于高速液压伺服试验系统,开展了开剖面复合材料薄壁结构轴向压缩试验,分析了截面构型、截面长宽比、触发模式及加载速度对其吸能特性的影响,揭示了其在压溃过程中的失效及吸能机理。研究... 详细信息

为研究开剖面复合材料薄壁吸能结构的吸能特性,基于高速液压伺服试验系统,开展了开剖面复合材料薄壁结构轴向压缩试验,分析了截面构型、截面长宽比、触发模式及加载速度对其吸能特性的影响,揭示了其在压溃过程中的失效及吸能机理。研究结果表明,复合材料薄壁结构压溃过程中主要通过材料弯曲、分层、剪切破坏以及压溃区之间的摩擦吸能。截面构型对其吸能特性影响显著,其中,帽形及Ω形试件的平均压溃载荷较C形试件分别高出14.1%和14.6%,比吸能较C形试件分别高出14.3%和14.8%;截面长宽比对复合材料薄壁结构吸能特性的影响不如截面构型明显;触发模式主要影响吸能结构的初始压溃阶段,在降低峰值载荷方面,C形试件采用45°倒角触发效果更好,帽形试件采用15°尖顶触发效果更好;当加载速度从0.01 m/s提高到1 m/s时,C形、帽形及Ω形试件的平均压溃载荷分别下降了6.1%、10.9%和6.1%,比吸能分别下降了6.2%、11.0%和6.2%。

关键词：复合材料薄壁结构吸能截面构型截面长宽比触发模式加载速度

维普期刊数据库博看期刊

复合材料薄壁方管准静态轴向压缩失效机理及吸能特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高分子材料科学与工程 2019年第8期35卷 94-104页

作者：冯振宇周坤裴惠解江牟浩蕾詹绍正杨鹏飞民航航空器适航审定技术重点实验室天津300300 中国民航大学适航学院天津300300 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室陕西西安710065

以[±45]3s铺层的碳纤维增强复合材料薄壁方管为对象,进行准静态轴向压缩试验,研究其轴向压缩失效模式及破坏吸能特性。试验结果表明,[±45]3s方管在准静态轴向压缩载荷作用下的破坏模式为局部屈曲失效模式;在局部屈曲区,失效主要表现... 详细信息

以[±45]3s铺层的碳纤维增强复合材料薄壁方管为对象,进行准静态轴向压缩试验,研究其轴向压缩失效模式及破坏吸能特性。试验结果表明,[±45]3s方管在准静态轴向压缩载荷作用下的破坏模式为局部屈曲失效模式;在局部屈曲区,失效主要表现为纤维与基体断裂、分层以及轴向与纵向裂纹扩展,并耗散大量能量;在弹性区,能量耗散大部分由于层间分层,少部分来自于纤维与基体弹性变形。基于Puck2000基体失效准则与Yamada Sun纤维失效准则,研究建立单层壳、多层壳、层合壳3种有限元模型,对方管轴向压缩失效模式和吸能特性进行模拟。仿真结果表明,3种有限元模型能够在一定程度上复现[±45]3s方管轴向压缩失效模式及吸能特性,但层合壳模型能够更好地模拟[±45]3s方管局部屈曲的失效模式,且比吸能误差最小,仿真结果与试验结果最接近。

关键词：复合材料薄壁结构失效机理吸能特性单层壳模型多层壳模型层合壳模型

形状记忆合金混杂复合材料薄壁梁主动变形模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体力学学报 2010年第3期31卷 228-236页

作者：任勇生刘廷瑞杨树莲王晓辉山东科技大学机械电子工程学院青岛266510 山东工商学院烟台264005

提出具有变形主动驱动作用的SMA纤维混杂复合材料单闭室薄壁截面梁的力-位移本构关系模型.基于变分渐近法导出具有SMA主动纤维的复合材料薄壁空心梁的二维截面刚度系数以及截面内力(矩)与位移(转角)关系方程,含SMA纤维层合板材料性能由... 详细信息

提出具有变形主动驱动作用的SMA纤维混杂复合材料单闭室薄壁截面梁的力-位移本构关系模型.基于变分渐近法导出具有SMA主动纤维的复合材料薄壁空心梁的二维截面刚度系数以及截面内力(矩)与位移(转角)关系方程,含SMA纤维层合板材料性能由混合率进行预测.基于Tanaka的SMA应力应变关系以及Lin的线性相变动力模型,导出了SMA诱发的轴力、扭矩与弯矩的数学表达式.由该文建立的具有拉伸-扭转-弯曲静变形耦合的一般公式出发,讨论周向均匀刚度配置以及周向反对称刚度配置特殊情形,并给出了简化的本构方程.在不考虑SMA纤维含量和温度变化的情况下,本文的模型可以退化为普通纤维复合材料单闭室薄壁截面梁的已有结果.通过数值计算揭示了SMA对弯曲-扭转静变形特性的作用规律,分析了SMA纤维含量、驱动温度和复合材料铺层角的影响.

关键词：形状记忆合金纤维变形主动控制复合材料薄壁结构

风力机复合材料叶片的动力失速气弹稳定性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2011年第12期47卷 113-125页

作者：任勇生刘廷瑞杨树莲山东科技大学机械电子工程学院青岛266510 山东工商学院计算机基础教学部烟台264005

研究复合材料风力机转子叶片的非线性气弹稳定性问题。叶片结构采用匀速旋转的、具有周向反对称刚度(CAS)构型的弯—扭耦合复合材料薄壁梁模型;气动力采用大攻角动力失速非线性ONERA模型。基于Galerkin法建立广义坐标表示的叶片二阶非... 详细信息

研究复合材料风力机转子叶片的非线性气弹稳定性问题。叶片结构采用匀速旋转的、具有周向反对称刚度(CAS)构型的弯—扭耦合复合材料薄壁梁模型;气动力采用大攻角动力失速非线性ONERA模型。基于Galerkin法建立广义坐标表示的叶片二阶非线性气弹常微分方程组,利用片条理论简化对非线性广义气动力的求解。基于摄动技术在非线性静平衡点附近对非线性气弹系统进行线性化,采用特征值方法以及时域积分法估计叶片的非线性颤振边界和气弹响应的稳定性问题。通过数值分析,揭示叶片转速、叶片纤维铺层角对非线性颤振边界的影响。

关键词：风力机叶片复合材料薄壁结构非线性气弹 ONERA模型 Galerkin法片条理论