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2D-C/SiC复合材料开孔件拉伸强度有限元计算

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复合材料学报 2014年第2期31卷 448-455页

作者：郭洪宝王波甄文强杨成鹏矫桂琼西北工业大学力学与土木建筑学院西安710129

对2D-C/SiC复合材料开孔试件最小净截面图像进行观测,获得试件材料内部宏观孔洞的分布形态及密度分布梯度。通过对2D-C/SiC复合材料拉伸应力-应变行为进行非线性拟合,并利用理论模型计算与实验验证相结合的方法得到了材料密度与其拉伸... 详细信息

对2D-C/SiC复合材料开孔试件最小净截面图像进行观测,获得试件材料内部宏观孔洞的分布形态及密度分布梯度。通过对2D-C/SiC复合材料拉伸应力-应变行为进行非线性拟合,并利用理论模型计算与实验验证相结合的方法得到了材料密度与其拉伸模量和强度的关系,描述了不同密度2D-C/SiC复合材料的拉伸应力-应变行为。在此基础上,将制备工艺造成的试件材料密度分布的非均匀性和材料拉伸应力-应变行为的非线性引入到有限元模型中,进行开孔试件拉伸剩余强度模拟计算,预测结果与实验结果吻合较好。

关键词： 2D-C/SiC复合材料开孔孔洞拉伸强度有限元计算

基体合金对连续SiC_f/Al复合材料界面及拉伸强度的影响

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中国有色金属学报 2016年第3期26卷 593-601页

作者：聂明明徐志锋徐燕杰余欢王振军南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室南昌330063

分别以ZL102、ZL114A、ZL205A及ZL301这4种合金为基体,以Si C纤维为增强体,采用真空气压浸渗法制备SiC_f体积分数为40%的连续SiC_f/Al复合材料。采用TEM和SEM对不同基体合金的SiC_f/Al复合材料界面及断口形貌进行观察,并测试其拉伸强度... 详细信息

分别以ZL102、ZL114A、ZL205A及ZL301这4种合金为基体,以Si C纤维为增强体,采用真空气压浸渗法制备SiC_f体积分数为40%的连续SiC_f/Al复合材料。采用TEM和SEM对不同基体合金的SiC_f/Al复合材料界面及断口形貌进行观察,并测试其拉伸强度。结果表明:不同基体合金的连续SiC_f/Al复合材料界面形貌存在明显差异,其力学性能及断口形貌亦存在较大的差异。其中,SiC_f/ZL102复合材料的界面存在细小的针状Al_4C_3相,无明显界面层,呈弱界面结合,平均拉伸强度为615.7 MPa,断口纤维拔出现象明显;SiC_f/ZL205A复合材料的界面存在块状的Al_4C_3相及CuAl_2相,呈强界面结合,平均拉伸强度为385.1 MPa,断口平齐;SiC_f/ZL114A复合材料的界面结合较SiC_f/ZL102复合材料的强,平均拉伸强度为475.9 MPa;SiC_f/ZL301复合材料的界面存在棒状Al_4C_3相,大量Mg元素的富集降低界面反应,界面结合强度适中,平均拉伸强度为769.3 MPa,断口出现韧窝,基体改变裂纹横向传播的方向。

关键词：基体合金 SiCf/Al复合材料拉伸强度界面真空气压浸渗

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确定混凝土开裂与拉伸强度及双K断裂参数

工程力学 2020年第12期37卷 124-137页

作者：管俊峰刘泽鹏姚贤华李列列何双华张敏华北水利水电大学土木与交通学院河南郑州450045

该文考虑混凝土材料的非均质特性,发展了确定无尺寸效应的混凝土开裂强度与起裂韧度、拉伸强度与断裂韧度等材料参数的断裂理论与相应方法。基于三点弯曲、楔入劈拉、四点弯曲等不同类型混凝土试件的断裂试验,确定出对应的开裂强度与起... 详细信息

该文考虑混凝土材料的非均质特性,发展了确定无尺寸效应的混凝土开裂强度与起裂韧度、拉伸强度与断裂韧度等材料参数的断裂理论与相应方法。基于三点弯曲、楔入劈拉、四点弯曲等不同类型混凝土试件的断裂试验,确定出对应的开裂强度与起裂韧度、拉伸强度与断裂韧度等材料参数,并与试验强度值及由双K断裂模型确定的双K断裂参数进行了比较,从而验证了所提模型与方法的合理性与适用性。基于确定的材料参数,分别建立了混凝土起裂与断裂破坏的全曲线,给出了确定无尺寸效应起裂韧度的混凝土试件最小理论尺寸。建立了起裂荷载与起裂韧度之间的解析公式,对三点弯曲、楔入劈拉、四点弯曲等不同类型混凝土试件的起裂荷载,以及不同混凝土的起裂韧度进行了成功预测。

关键词：混凝土开裂强度起裂韧度拉伸强度断裂韧度三点弯曲楔入劈拉四点弯曲

深冷处理对连续C_f/ZL301复合材料拉伸强度与残余应力的影响

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中国有色金属学报 2017年第9期27卷 1832-1837页

作者：聂明明徐志锋余欢蔡长春王振军南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室南昌330063

选用M40石墨纤维(6K)和ZL301铝合金作为增强体和基体,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数40%的单向连续C_f/ZL301复合材料,研究冷处理及退火处理对连续C_f/ZL301复合材料的拉伸强度和残余应力的影响。结果表明:液氮深冷处理12、24和4... 详细信息

选用M40石墨纤维(6K)和ZL301铝合金作为增强体和基体,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数40%的单向连续C_f/ZL301复合材料,研究冷处理及退火处理对连续C_f/ZL301复合材料的拉伸强度和残余应力的影响。结果表明:液氮深冷处理12、24和48 h后可以提高连续C_f/ZL301复合材料的拉伸强度,其中经液氮深冷处理12 h的复合材料强度提高幅度最大,较铸态提高13.5%;干冰冷处理对连续C_f/ZL301的拉伸强度影响不大;而退火处理使连续C_f/ZL301复合材料的强度下降18.6%。影响复合材料拉伸强度的原因应是不同的处理工艺产生的由体积收缩导致的孔隙闭合效应程度不一以及在不同程度上改变复合材料的残余应力。

关键词：连续Cf/ZL301复合材料真空气压浸渗深冷处理残余应力拉伸强度

用U形切槽梁同时测定准脆性材料的拉伸强度和断裂韧度:理论分析

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工程力学 2009年第9期26卷 244-250页

作者：罗林王启智四川大学土木工程及应用力学系成都610065

对于三点弯曲U形切槽梁二等分线上的张开应力,如果用Creager和Paris的经典近似公式计算,则其适用范围很小;而用我们修正的公式计算,其适用范围几乎函盖U形切槽二等分线上整个拉伸区。由张开应力在U形切槽二等分线断裂过程区长度上积分,... 详细信息

对于三点弯曲U形切槽梁二等分线上的张开应力,如果用Creager和Paris的经典近似公式计算,则其适用范围很小;而用我们修正的公式计算,其适用范围几乎函盖U形切槽二等分线上整个拉伸区。由张开应力在U形切槽二等分线断裂过程区长度上积分,然后除以该长度得到平均张开应力;当其达到临界值时就得到包含拉伸强度和断裂韧度两个材料参数的平均应力破坏准则;利用这一准则提出用三点弯曲U形切槽梁同时测定这两个材料参数的新方法。因此,只要在实验时,制作一系列切槽深度相等而根部曲率半径不同的待测准脆性材料的U形切槽梁,用三点弯曲加载并分别测得其临界荷载,在已知应力集中系数的情况下,应用平均应力破坏准则就得到一超定方程组,再用恰当的数值方法便可解出拉伸强度和断裂韧度两个未知数。

关键词：准脆性材料拉伸强度断裂韧度三点弯曲U形切槽梁近似应力公式平均应力破坏准则

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混凝土类材料动态拉伸强度的微观力学模型

爆炸与冲击 2013年第3期33卷 275-281页

作者：卢玉斌武海军赵隆茂西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室四川绵阳621010 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所山西太原030024

基于水泥砂浆试样动态劈裂拉伸实验,研究了不同加载速率下水泥砂浆材料动态劈裂时的裂纹发生和扩展规律,提出一个微观力学模型。结果表明,微裂纹惯性是混凝土类材料动态拉伸实验中测量到的动态拉伸强度随应变率的增加而提高的一种微观... 详细信息

基于水泥砂浆试样动态劈裂拉伸实验,研究了不同加载速率下水泥砂浆材料动态劈裂时的裂纹发生和扩展规律,提出一个微观力学模型。结果表明,微裂纹惯性是混凝土类材料动态拉伸实验中测量到的动态拉伸强度随应变率的增加而提高的一种微观机制。

关键词：固体力学拉伸强度动态劈裂拉伸实验混凝土类材料微裂纹惯性

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基于巴西盘试验的海冰拉伸强度研究

力学学报 2020年第3期52卷 625-634页

作者：陈晓东崔海鑫王安良季顺迎大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 国家海洋环境预报中心国家海洋局海洋灾害预报技术研究重点实验室北京100081

海冰拉伸强度是其基本力学性能之一,同时也是冰区船舶与海洋工程结构设计所需的重要参数.对于脆性材料的拉伸强度测试,巴西盘劈裂试验相比单轴拉伸试验在试样制备与加载上具有明显的优势.为研究海冰的拉伸强度特征,对渤海辽东湾沿岸的... 详细信息

海冰拉伸强度是其基本力学性能之一,同时也是冰区船舶与海洋工程结构设计所需的重要参数.对于脆性材料的拉伸强度测试,巴西盘劈裂试验相比单轴拉伸试验在试样制备与加载上具有明显的优势.为研究海冰的拉伸强度特征,对渤海辽东湾沿岸的粒状冰开展了系统的巴西盘劈裂试验研究.在加载过程中与试样破坏后,分别对加载横梁的位移与加载力以及试样最终破坏模式进行了记录.同时,对试样的冰晶结构、盐度、温度以及密度进行了测量.通过改变加载速率、试样厚度与试样温度以研究不同参数对试验结果的影响.针对传统试验中试样的刚体假设,考虑了试样变形对应力状态的影响并将其引入了理论模型.试验过程中所有海冰试样均以劈裂模式破坏.试验结果表明,加载速率与试样厚度对拉伸强度的影响并不显著,但孔隙率的影响较为明显.当孔隙率由75‰降低至10‰时,拉伸强度由1.0 MPa升高至2.8 MPa.与单轴拉伸试验所测得数据对比,巴西盘劈裂试验所得到的拉伸强度随孔隙率的变化趋势相一致.但该方法所得到的粒状冰拉伸强度要高于预期结果.试验表明巴西盘劈裂试验中海冰试样的破坏模式与试验结果均较为合理,可成为海冰拉伸强度的有效测试方法.

关键词：粒状冰拉伸强度巴西盘劈裂试验孔隙率海冰力学性质

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湿热环境对车用粘接剂拉伸强度的影响

吉林大学学报（工学版） 2019年第3期49卷 822-828页

作者：那景新刘浩垒范以撒秦国锋浦磊鑫吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 华北水利水电大学机械学院郑州450045

为研究湿热环境对车用Sikaflex-265粘接剂拉伸性能的影响,本文通过铝合金对接接头的准静态拉伸试验,得到Sikaflex-265粘接剂在20种湿热组合环境下的拉伸失效强度。利用Matlab软件,分别以二次多项式函数和指数函数对试验数据进行拟合,发... 详细信息

为研究湿热环境对车用Sikaflex-265粘接剂拉伸性能的影响,本文通过铝合金对接接头的准静态拉伸试验,得到Sikaflex-265粘接剂在20种湿热组合环境下的拉伸失效强度。利用Matlab软件,分别以二次多项式函数和指数函数对试验数据进行拟合,发现二次多项式函数能更精确反映出Sikaflex-265粘接剂拉伸失效强度随温度和湿度的变化规律。最后,利用Matlab软件进行回归分析,建立了Sikaflex-265粘接剂在任意湿热条件下拉伸失效强度的预测模型,与试验结果对比,模型的预测结果具有较好的精度。

关键词：车辆材料粘接剂拉伸强度湿热环境

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光固化环氧丙烯酸酯体系优化与性能研究

化工新型材料 2024年第3期52卷 177-180,186页

作者：崔靖晖赵秋丽杨庆浩西安科技大学材料科学与工程学院西安710054

以己二醇二丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯作为复合活性稀释剂,1-羟基环己基苯基甲酮和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦作为复合光引发剂,优化低聚物用量、复配稀释剂配比及用量、复配光引发剂配比及用量等因素,获得固化速率快、黏... 详细信息

以己二醇二丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯作为复合活性稀释剂,1-羟基环己基苯基甲酮和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦作为复合光引发剂,优化低聚物用量、复配稀释剂配比及用量、复配光引发剂配比及用量等因素,获得固化速率快、黏度低并且力学性能优良的光固化环氧丙烯酸体系,并研究其性能。结果表明:当EA用含量为60%,复合稀释剂TPGDA与HDDA比值为8∶2,用量为35%,复合光引发剂184与TPO比值为4∶6,用量为4.5%时,光固化体系树脂的综合性能最优异,拉伸强度为33.42MPa,断裂伸长率为14.5%,冲击强度为2.41kJ/m^(2),其起始分解温度为322.61℃、最大分解速率温度为383.18℃、质量损失50%时的温度为392.4℃、最终的残余率为4.54%,通过拉伸断面微观形貌分析其为典型的脆性断裂。

关键词：光固化环氧丙烯酸酯拉伸强度冲击强度