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压电复合材料的电弹耦合特性分析 预览 被引量:5
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作者 杨凤霞 李智华 +5 位作者 张端明 韩祥云 钟志成 郑克玉 魏念 关丽 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期 121-124,共4页
利用Eshelby理论及Mori-Tanaka平均场原理,推导出压电陶瓷/聚合物两相复合材料的有效电弹模量表达式.该表达式能反映两相材料复合的物理本质.并以椭圆柱形压电纤维增强的聚合物基复合材料为例,分析压电复合材料的电弹耦合特性.结果表明... 利用Eshelby理论及Mori-Tanaka平均场原理,推导出压电陶瓷/聚合物两相复合材料的有效电弹模量表达式.该表达式能反映两相材料复合的物理本质.并以椭圆柱形压电纤维增强的聚合物基复合材料为例,分析压电复合材料的电弹耦合特性.结果表明:复合材料的平均电弹模量在很大程度上取决于电弹耦合效应;该效应与组成相的空间连接型、体积占有率及压电夹杂形状有关;耦合效应的存在是由各组成相材料性能差异引起的. 展开更多
关键词 压电复合材料 电弹模量 耦合
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基于细观模型的纤维增强树脂基复合材料的裂纹与强度关系研究 预览 被引量:2
2
作者 王歆 贾玉玺 +1 位作者 季忠 李红周 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期 3-5,共3页
纤维增强树脂基复合材料是一类高比强度、高比刚度的结构材料。开展该材料的裂纹与强度关系研究具有重要的科学意义和工程价值。采用细观力学模型和有限元方法,分析Ⅰ型裂纹长度和裂尖位置对复合材料应力状态和应力强度因子的影响,进... 纤维增强树脂基复合材料是一类高比强度、高比刚度的结构材料。开展该材料的裂纹与强度关系研究具有重要的科学意义和工程价值。采用细观力学模型和有限元方法,分析Ⅰ型裂纹长度和裂尖位置对复合材料应力状态和应力强度因子的影响,进而获得启裂载荷与裂纹长度和裂尖位置的关系。 展开更多
关键词 复合材料 裂纹 强度 细观力学模型 数值模拟
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考虑脱粘的复合材料加筋板屈曲后屈曲及承载能力数值分析 被引量:15
3
作者 刘从玉 许希武 陈康 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期158-166,共9页
建立了复合材料层合加筋壁板的屈曲后屈曲有限元分析模型。该模型采用界面单元以有效模拟筋条和壁板之间的连接界面,连接界面和复合材料层板分别采用Quads和Hashin失效准则作为失效判据,引入材料刚度退化模型,采用非线性有限元方法,研... 建立了复合材料层合加筋壁板的屈曲后屈曲有限元分析模型。该模型采用界面单元以有效模拟筋条和壁板之间的连接界面,连接界面和复合材料层板分别采用Quads和Hashin失效准则作为失效判据,引入材料刚度退化模型,采用非线性有限元方法,研究了复合材料加筋壁板在压缩载荷下的前后屈曲平衡路径及破坏过程。数值分析结果与实验结果吻合良好,证明了该方法的合理有效性。详细探讨了筋条尺寸及界面单元强度等参数对加筋壁板屈曲后屈曲行为及承载能力的影响规律,研究表明增加筋条截面惯性矩及筋条密度在一定程度上能有效提高加筋板的屈曲载荷与极限强度,筋条密度增加到一定程度会引起结构破坏形式由失稳破坏转变为压缩破坏,界面强度与铺层方式对极限强度有重要影响,界面脱粘是引起加筋板最终破坏的重要因素。 展开更多
关键词 复合材料 加筋板 脱粘 屈曲后屈曲 承载能力
纤维织物增强复合材料微观应力场的有限元分析 预览 被引量:5
4
作者 盛颂恩 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期 111-113,共3页
应用有限元法对一种平面编织玻璃纤维复合材料层板在拉伸载荷下的微观应力场作了详细的计算分析。分析结果清晰揭示了微观应力场的概貌 ,尤其是材料结构中的强度薄弱点。更多还原
关键词 纤维织物 复合材料 有限元 应力分析
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复合PSZ残余应力及微观结构分析 预览
5
作者 张琪 陈玉如 《天津城市建设学院学报》 CAS 2000年第3期 149-153,共5页
用有限元方法研究了复合PSZ材料立方到四方相变过程中的残余应力及其对材料微观结构的影响。
关键词 复合PSZ 有限元 残余应力 微观结构
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复合材料热膨胀性能的细观分析模型与预报 被引量:8
6
作者 李剑峰 燕瑛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1069-1073,1085共6页
基于细观力学有限元方法对T300/5208,P75/934,P75/CE339,C6000/PMR15,HMS/Borosilicate,P100/2024A1六种复合材料的纵向和横向热膨胀系数进行了预报,并将预报结果与国内外常用的几种理论方法的预报结果以及试验值进行了对... 基于细观力学有限元方法对T300/5208,P75/934,P75/CE339,C6000/PMR15,HMS/Borosilicate,P100/2024A1六种复合材料的纵向和横向热膨胀系数进行了预报,并将预报结果与国内外常用的几种理论方法的预报结果以及试验值进行了对比,分析了各分析方法的预报精度.各分析方法对于复合材料的纵向热膨胀系数的预报结果与试验值均能很好吻合;对于横向热膨胀系数,各分析方法的预报结果相差较大.RosenandHashin(RH)方法与所建立的细观力学有限元分析模型的预报结果与试验值的吻合程度比其他理论方法要高,进而验证了细观力学有限元方法的可靠性.此外,基于细观力学有限元方法建立了各种材料体系热膨胀系数对纤维体积分数的响应关系,得出复合材料纤维/基体性能比对其热膨胀系数的影响,为航空航天结构先进复合材料的应用提供了技术基础支撑. 展开更多
关键词 复合材料 细观力学 热膨胀系数 有限元分析
复合材料层板疲劳损伤加载次序效应研究 预览 被引量:2
7
作者 轩福贞 孙树勋 《实验力学》 CSCD 北大核心 1997年第2期 186-191,共6页
从能量耗散的角度出发,建立了一种有效循环滞回能为基础的非线性疲劳损伤累积法则,并从理论和实验两方面证明了该法则能够正确反映载荷次序效应。
关键词 载荷次序 复合材料层板 疲劳损伤 能量耗散
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纤维增强复合材料弹塑性性能的细观研究 预览 被引量:7
8
作者 张华山 黄争鸣 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期 157-162,共6页
基于Mori—Tanaka方法和Eshelby等效夹杂理论,建立弹性阶段基体和纤维平均应力之间的桥联矩阵,导出了该矩阵各元素的显式。鉴于工程实际材料对柔度矩阵对称性的要求并考虑组分材料物理性能和细观几何特征等因素的影响,对所导出的桥... 基于Mori—Tanaka方法和Eshelby等效夹杂理论,建立弹性阶段基体和纤维平均应力之间的桥联矩阵,导出了该矩阵各元素的显式。鉴于工程实际材料对柔度矩阵对称性的要求并考虑组分材料物理性能和细观几何特征等因素的影响,对所导出的桥联矩阵进行合理简化。引入与基体等效塑性应变相关联的修正参数,以此确定纤维和基体中应力分配。数值结果表明,本文中建立的复合材料非线性理论模型与实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 弹塑性性能 细观力学 桥联矩阵
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RTM工艺参数对树脂充模过程影响的模拟与实验研究 预览 被引量:29
9
作者 邱婧婧 段跃新 梁志勇 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期 70-74,共5页
通过开发计算机程序与有限元/控制体积分析软件,能够实现对任意复杂三维形状复合材料构件的造型和RTM工艺充模过程的模拟.研究了改变工艺参数时工字孔平板的RTM工艺模拟结果和实验结果,两者基本保持一致;证明了恒压注射情况下,充模时间... 通过开发计算机程序与有限元/控制体积分析软件,能够实现对任意复杂三维形状复合材料构件的造型和RTM工艺充模过程的模拟.研究了改变工艺参数时工字孔平板的RTM工艺模拟结果和实验结果,两者基本保持一致;证明了恒压注射情况下,充模时间与注射压力、渗透率成反比,与树脂粘度成正比;也证实了该模拟软件确实可用于预测树脂流动模式以及成型效率,为RTM实际工艺设计与优化提供了有效的技术手段. 展开更多
关键词 复合材料 RTM 模拟
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复合压电材料D33数值的Dilute模型分析 预览 被引量:1
10
作者 罗大兵 刘韩星 +2 位作者 李艳锋 郝华 欧阳世翕 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期 125-129,共5页
以材料的压电方程为基础,通过引入Dilute材料复合模型,探讨了复合压电材料中不同组元的性能与复合材料压电常数D33的关系.将分析数据与复合压电材料的D33实验数据对照,找出了几种提高复合材料压电性能的方法:改善组元的介电匹配以及适... 以材料的压电方程为基础,通过引入Dilute材料复合模型,探讨了复合压电材料中不同组元的性能与复合材料压电常数D33的关系.将分析数据与复合压电材料的D33实验数据对照,找出了几种提高复合材料压电性能的方法:改善组元的介电匹配以及适量添加第三相高介电材料可显著改善复合材料的压电性能;组元的尺寸变化也将对材料的压电性能产生一定的影响. 展开更多
关键词 压电 复合材料 Dilute模型 D33
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垂直度误差对复合材料单钉连接性能的影响 被引量:2
11
作者 高航 王建 +3 位作者 杨宇星 刘学术 陈磊 李汝鹏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期280-288,共9页
为揭示连接孔垂直度误差对航空复合材料连接性能的影响规律,对准各向同性碳纤维环氧树脂复合材料板进行了单钉单剪试验研究。以极限承载强度、弦刚度、2%偏移承载强度为指标研究连接孔的倾斜角度、倾斜方向以及螺栓扭矩对接头承载性能... 为揭示连接孔垂直度误差对航空复合材料连接性能的影响规律,对准各向同性碳纤维环氧树脂复合材料板进行了单钉单剪试验研究。以极限承载强度、弦刚度、2%偏移承载强度为指标研究连接孔的倾斜角度、倾斜方向以及螺栓扭矩对接头承载性能的影响规律。试验结果表明:当连接孔倾斜角度从0°增加到4°时,接头弦刚度增大10%~40%,极限承载强度下降9%~12%;连接孔倾斜方向对极限承载强度影响甚微,却可使接头弦刚度产生20%~30%的变化;增加螺栓扭矩可以有效提高极限承载强度,但对接头刚度无明显影响;连接孔倾斜角度越大,则螺栓扭矩的增大对2%偏移承载强度的强化效果越不明显。 展开更多
关键词 复合材料 单钉连接 承载强度 垂直度误差 螺栓扭矩
层间混杂复合材料板的拉伸强度预报 被引量:1
12
作者 李晨 徐欢欢 古兴瑾 《复合材料学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期795-800,共6页
采用更为合理的分散度系数表达式改进了玻/碳层间混杂复合材料板断裂应变混杂效应系数公式,结合该混杂效应系数公式与复合材料强度混合定律,提出了层间混杂复合材料单向板的拉伸强度预报方法。将该混杂效应系数公式引入复合材料多向板... 采用更为合理的分散度系数表达式改进了玻/碳层间混杂复合材料板断裂应变混杂效应系数公式,结合该混杂效应系数公式与复合材料强度混合定律,提出了层间混杂复合材料单向板的拉伸强度预报方法。将该混杂效应系数公式引入复合材料多向板渐近损伤有限元分析模型,修正了低延伸率纤维单层板的拉伸强度值,在此基础上提出了层间混杂复合材料多向板拉伸强度预报方法,并讨论了刚度退化方案。结果表明,模型预报值与实验均吻合较好,尤其考虑混杂效应的预报值与实验情况更加接近;基体退化系数大的刚度退化方案与实验更为吻合。 展开更多
关键词 复合材料 拉伸强度 混杂效应系数 刚度退化 层间混杂
夹芯复合材料T型接头弯曲疲劳损伤机制及剩余强度试验研究 预览
13
作者 周晓松 梅志远 张焱冰 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第9期125-130,共6页
为了解夹芯复合材料T型接头在弯曲疲劳载荷作用下的损伤特征模式及剩余强度特性,以疲劳加载试验机和万能材料试验机为测试平台,开展了该型接头的弯曲疲劳试验以及疲劳加载前后的静力弯曲破坏对比试验。通过接头疲劳加载前的静力弯曲破... 为了解夹芯复合材料T型接头在弯曲疲劳载荷作用下的损伤特征模式及剩余强度特性,以疲劳加载试验机和万能材料试验机为测试平台,开展了该型接头的弯曲疲劳试验以及疲劳加载前后的静力弯曲破坏对比试验。通过接头疲劳加载前的静力弯曲破坏试验,获取了结构初始破坏载荷并观测了损伤特征模式。试验研究结果表明,在弯曲疲劳载荷作用下,接头结构刚度呈现渐进退化特征且随疲劳载荷峰值的上升呈加速趋势,接头的疲劳损伤模式主要为水平基座夹芯板两侧简支边界位置泡沫芯材的剪切损伤,泡沫芯材力学性能的退化导致结构刚度的渐进式下降。进一步的试验结果对比分析表明,该型接头的疲劳安全峰值载荷可取为结构初始损伤载荷的70%,在疲劳安全峰值载荷范围内并经历105次弯曲疲劳循环后,接头的初始刚度和极限承载弯矩与疲劳承载前基本相当。 展开更多
关键词 复合材料 T型连接 弯曲载荷 疲劳损伤 剩余强度
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稀加筋层合板弯曲问题的半解析法 预览
14
作者 范业立 付春丽 《计算力学学报》 CAS CSCD 1997年第2期 226-232,共7页
本文研讨的是复合材料稀加筋层合板的弯曲问题。取一挠度级数表达式满足内部控制方程,并由此导出相应的变形及内力显表达式。挠度试函数中的未知知量将通过边界条件和筋条与板面接触处的挠度协调,y向转角协调求得。文中用此法计算了... 本文研讨的是复合材料稀加筋层合板的弯曲问题。取一挠度级数表达式满足内部控制方程,并由此导出相应的变形及内力显表达式。挠度试函数中的未知知量将通过边界条件和筋条与板面接触处的挠度协调,y向转角协调求得。文中用此法计算了几个例题通过分析与比较,说明了这方法的合理性,并得到了一些新的结果。 展开更多
关键词 复合材料 加筋板 半解析法 弯曲问题
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Ce—TZP和Ce—TZP/Al2O3层状复合材料受载裂尖的相变特性 预览 被引量:1
15
作者 卿新林 贾晓东 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期 555-562,共8页
用云纹干涉法研究了带直通切口的Ce-TZP和Ce-TZP/Al2O3层状复合材料三点弯曲梁的相变过程、实验发现1600℃/3h烧结12%molCeO2稳定的e-TZP在室温下就具有强烈的自经效应,直通切口前缘的相变区... 用云纹干涉法研究了带直通切口的Ce-TZP和Ce-TZP/Al2O3层状复合材料三点弯曲梁的相变过程、实验发现1600℃/3h烧结12%molCeO2稳定的e-TZP在室温下就具有强烈的自经效应,直通切口前缘的相变区呈树枝状,CeTZP/Al2O3层状复合材料的自催化相变被Al2O3层抑制,切口前缘的相变区变短,且相变区的覆盖面积减小。 展开更多
关键词 CE-TZP 层状 复合材料 自催化相变 增韧 裂纹尖
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平面编织复合材料层合板低速冲击后的拉伸性能 预览 被引量:6
16
作者 程小全 康炘蒙 +2 位作者 邹健 俞彬彬 郦正能 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期 163-168,共6页
对两种不同铺层形式的平面编织复合材料层合板低速冲击后拉伸性能进行了实验研究,在此基础上建立了有限元损伤扩展仿真模拟。在所建立的有限元模型中,将低速冲击损伤等效为形状规则的软化夹杂,并针对两种铺层形式采用不同的损伤判据... 对两种不同铺层形式的平面编织复合材料层合板低速冲击后拉伸性能进行了实验研究,在此基础上建立了有限元损伤扩展仿真模拟。在所建立的有限元模型中,将低速冲击损伤等效为形状规则的软化夹杂,并针对两种铺层形式采用不同的损伤判据和模量衰减准则。研究结果表明:该有限元模拟结果与实验结果符合,说明该模型能够准确地预测低速冲击后平面编织复合材料层合板的损伤扩展规律和剩余拉伸强度;不同铺层形式的平面编织复合材料层合板在低速冲击后拉伸的损伤扩展规律不同;它们的冲击后拉伸强度降均〉50%,在复合材料结构设计中应该受到重视。 展开更多
关键词 平面编织复合材料 低速冲击 损伤扩展 拉仲强度 有限元
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多芯片焊球阵列封装体受热载荷作用数值模拟 预览
17
作者 毛佳 江振宇 +1 位作者 陈广南 张为华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期 23-28,共6页
针对典型高密度多芯片BGA(焊球阵列)封装体建立三维有限元分析模型,研究不同尺寸封装体在稳态热载荷作用下的结构变形和应力情况,在此基础上引入包含等效梁和危险焊球真实几何形状和间距等在内的简化模型以进行序列分析,研究各设计参... 针对典型高密度多芯片BGA(焊球阵列)封装体建立三维有限元分析模型,研究不同尺寸封装体在稳态热载荷作用下的结构变形和应力情况,在此基础上引入包含等效梁和危险焊球真实几何形状和间距等在内的简化模型以进行序列分析,研究各设计参数对力学参量的影响。数值结果反映了封装体应力分布及其变化特点,表明影响封装体变形和应力的主要参数;提出的建模方法简便有效,可以方便地用来分析不同类型的BGA封装,并扩展应用至不同的分析目的,为此种结构的设计和优化提供一定参考。 展开更多
关键词 多芯片组件 焊球阵列封装体 参数化有限元模型 热载荷 热应力
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蜂窝夹芯板的热学与力学特性分析 预览 被引量:27
18
作者 唐羽烨 薛明德 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期 130-136,共7页
采用细观力学的分析方法,从蜂窝夹芯复合材料板中选取代表性的细观胞元,应用周期性条件、三维有限元方法分析了细观胞元的温度场和应力场,计算得到宏观热学与力学参数,还考虑了蜂窝芯内部的辐射换热,讨论了蜂窝芯对夹芯板宏观导热系数... 采用细观力学的分析方法,从蜂窝夹芯复合材料板中选取代表性的细观胞元,应用周期性条件、三维有限元方法分析了细观胞元的温度场和应力场,计算得到宏观热学与力学参数,还考虑了蜂窝芯内部的辐射换热,讨论了蜂窝芯对夹芯板宏观导热系数、刚度及热膨胀系数的影响.结果表明:沿厚度方向导热系数与传统算法比较有较大差异,刚度参数除D12外都可以由传统公式近似,而计算热膨胀系数时不能忽略芯层热膨胀的影响. 展开更多
关键词 蜂窝夹芯板 细观胞元 热学与力学参数 有限元法 内部辐射
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三向受压下单向复合材料层板破坏的细观力学分析 被引量:3
19
作者 陈滨琦 曾建江 +1 位作者 王玉青 童明波 《复合材料学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期801-811,共11页
本文从细观力学出发,提出一种新的基于物理失效机制的细观失效准则。该准则基于Mohr-Coulomb准则并侧重考虑了压缩载荷下组分材料的损伤模式和失效机制,指出压缩失效时压应力会阻碍断裂面的剪切破坏,并深入研究了纤维压缩失效模式,在纤... 本文从细观力学出发,提出一种新的基于物理失效机制的细观失效准则。该准则基于Mohr-Coulomb准则并侧重考虑了压缩载荷下组分材料的损伤模式和失效机制,指出压缩失效时压应力会阻碍断裂面的剪切破坏,并深入研究了纤维压缩失效模式,在纤维折断失效准则中引入纤维折断破坏面上剪切强度的概念。采用本文提出的准则对WWFEII(the Second World Wide Failure Exercise)中单向板算例进行失效预测和定量评估,并与Puck、Pinho、Cuntze、Carrere、Tsai-Ha、Hansen和Huang准则的预测结果进行对比,表明在三向载荷下本文提出的细观失效准则在8种失效准则中拟排名第一。研究了静水压力对基体强度的影响,得出影响因子仅与单轴压缩断裂角有关的结论。探讨了WWFEII各强度准则间关于失效包线是"张开"还是"封闭"的重要分歧,认为复合材料在三向压应力状态下失效包线是否为"张开"和"封闭"没有统一的标准答案,而是与复合材料的纤维体积含量、纤维和基体的力学性能、基体随静水压力力学性能的变化及基体的单轴压缩断裂角有关。 展开更多
关键词 复合材料 细观力学 失效准则 纤维折断 静水压力
基于傅里叶级数的缠绕复合材料刚度预测方法 预览 被引量:5
20
作者 李俭 温卫东 崔海涛 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期 169-174,共6页
采用傅里叶级数有关理论,根据缠绕复合材料内部细观结构的特点,建立了缠绕复合材料刚度预测模型。该模型将缠绕复合材料特征单元的刚度作为一个刚度场,利用二维傅里叶级数展开得到描述该刚度场的函数。算例的结果表明,本文中所建立... 采用傅里叶级数有关理论,根据缠绕复合材料内部细观结构的特点,建立了缠绕复合材料刚度预测模型。该模型将缠绕复合材料特征单元的刚度作为一个刚度场,利用二维傅里叶级数展开得到描述该刚度场的函数。算例的结果表明,本文中所建立的模型可以预测缠绕复合材料整体刚度特性,同时通过傅里叶级数各阶展开项的叠加可以反映材料内部细观结构对缠绕复合材料刚度特性的影响。 展开更多
关键词 缠绕 复合材料 刚度 预测模型 傅里叶级数
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