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ZrO2增韧Al2O3颗粒增强Fe45复合材料拉伸断裂的有限元-离散元耦合方法仿真
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作者 信振洋 苗文成 +1 位作者 王悦 陈华辉 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1471-1479,共9页
采用有限元-离散元耦合方法(FEM-DEM方法),进行了氧化锆增韧氧化铝颗粒增强Fe45复合材料(ZrO2-Al2O3/Fe45)轴对称代表体元模型的拉伸断裂仿真分析。分析了FEM-DEM模型对单元尺寸的敏感性,结果表明采用,二阶实体单元加双零厚度内聚力单元... 采用有限元-离散元耦合方法(FEM-DEM方法),进行了氧化锆增韧氧化铝颗粒增强Fe45复合材料(ZrO2-Al2O3/Fe45)轴对称代表体元模型的拉伸断裂仿真分析。分析了FEM-DEM模型对单元尺寸的敏感性,结果表明采用,二阶实体单元加双零厚度内聚力单元的FEM-DEM模型降低了计算结果对单元尺寸的敏感性。ZrO2-Al2O3/Fe45复合材料拉伸断裂的模拟结果表明,颗粒形状对裂纹的扩展会产生较大影响,复合材料的开裂首先在垂直于拉力方向的界面处发生,界面裂纹扩展至基体应力集中处之后基体发生开裂,裂纹由开裂的界面和基体裂纹共同组成。 展开更多
关键词 有限元-离散元耦合方法 颗粒增强金属复合材料 拉伸断裂 代表性体积单元 内聚力单元
复合材料L型接头的损伤与破坏模式研究 预览
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作者 石好男 王继辉 张桂明 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第3期16-20,共5页
建立了渐进损伤模型模拟接头失效,模型中采用改进的Hashin损伤准则及Apalak刚度退化模拟L筋条及蒙皮的损伤和渐进失效,胶层失效通过内聚力单元进行模拟,并预估L型接头的最终破坏载荷。结果表明:建立的渐进失效模型可以较准确地模拟L型... 建立了渐进损伤模型模拟接头失效,模型中采用改进的Hashin损伤准则及Apalak刚度退化模拟L筋条及蒙皮的损伤和渐进失效,胶层失效通过内聚力单元进行模拟,并预估L型接头的最终破坏载荷。结果表明:建立的渐进失效模型可以较准确地模拟L型接头的拉伸破坏过程,L型接头的失效主要包括胶层的开裂、填充区底部基体的拉伸破坏和蒙皮层的分层破坏。 展开更多
关键词 复合材料 L型接头 渐进失效 Cohesive单元
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基于内聚力单元与XFEM的热障涂层失效分析 预览
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作者 戴晨煜 钟舜聪 +2 位作者 唐长明 伏喜斌 黄学斌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期138-143,I0007共7页
为了更好的理解热障涂层的失效机理,文中运用ABAQUS有限元软件来分析热障涂层的失效情况,使用内聚力单元和扩展有限元(XFEM)两种方法研究热障涂层TGO界面开裂与陶瓷涂层(TC)和氧化层(TGO)内随机裂纹的萌生与扩展,研究竖直裂纹与水平裂... 为了更好的理解热障涂层的失效机理,文中运用ABAQUS有限元软件来分析热障涂层的失效情况,使用内聚力单元和扩展有限元(XFEM)两种方法研究热障涂层TGO界面开裂与陶瓷涂层(TC)和氧化层(TGO)内随机裂纹的萌生与扩展,研究竖直裂纹与水平裂纹的关系.结果表明,热障涂层TGO界面的开裂首先出现在TGO/TBC波谷处.陶瓷涂层和氧化层内随机裂纹的萌生同样发生在TGO/TBC波谷处.竖直裂纹的存在可以抑制水平裂纹的萌生与扩展,且其在TGO/TBC波谷处的扩展长度比在TGO/TBC波峰处的扩展长度更长,说明TGO/TBC波谷区域是个危险区域,在此区域容易引发裂纹的萌生与扩展. 展开更多
关键词 热障涂层 内聚力单元 扩展有限元
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记及压应力的内聚力单元及其厚度对复合材料分层损伤预测的影响 预览
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作者 郭双喜 李雪芹 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第2期20-25,共6页
内聚力单元可以同时预测分层的起始和扩展,但单元尺寸对计算结果影响较大,而且无法模拟压应力导致的界面失效。首先,建立不同内聚力单元计算厚度的双悬臂梁模型、端边加载模型和冲击动力学模型,模拟分层损伤演化过程,研究内聚力单元厚... 内聚力单元可以同时预测分层的起始和扩展,但单元尺寸对计算结果影响较大,而且无法模拟压应力导致的界面失效。首先,建立不同内聚力单元计算厚度的双悬臂梁模型、端边加载模型和冲击动力学模型,模拟分层损伤演化过程,研究内聚力单元厚度对载荷-位移曲线和界面损伤面积的影响;然后,通过子程序自定义内聚力单元的本构关系,考虑压缩应力引起的复合材料层间界面失效;最后,分析考虑压应力引起的界面层失效对复合材料冲击响应的影响。计算结果表明:内聚力单元厚度对界面层的损伤面积影响明显;相同的载荷条件下,内聚力单元厚度越大,界面损伤面积越小;考虑压缩应力引起的界面层失效,界面损伤面积较大且界面失效包含压缩和剪切两种失效模式。 展开更多
关键词 分层 内聚力单元 单元厚度 冲击 损伤面积 破坏模式
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复合材料单搭接胶接接头低速冲击数值模拟 预览 被引量:1
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作者 罗书舟 陈超 +1 位作者 伍乾坤 胡德安 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期142-148,186共8页
数值模拟研究了不同胶胶接的HTS40/977-2碳纤维层合板单搭接胶接接头低速冲击性能。对HTS40/977-2层合板冲击过程进行仿真,与实验对比验证了HTS40/977-2层合板材料参数的有效性。采用基于Hashin准则的本构关系模拟层合板面内损伤,采用... 数值模拟研究了不同胶胶接的HTS40/977-2碳纤维层合板单搭接胶接接头低速冲击性能。对HTS40/977-2层合板冲击过程进行仿真,与实验对比验证了HTS40/977-2层合板材料参数的有效性。采用基于Hashin准则的本构关系模拟层合板面内损伤,采用内聚力单元模拟层合板的层间分离和胶层的失效,分别建立了Araldite AV138、Araldite 2015和Sikaforce 7752三种不同胶胶接接头低速冲击有限元模型,研究了胶接接头在3 J和4 J能量冲击下的失效模式和能量吸收。在失效模式方面,发现Araldite AV138、Araldite 2015和Sikaforce 7752三种胶接接头胶层的失效模式分别为胶层完全失效、胶层部分失效和胶层未失效,三种胶接接头都出现了不同程度的层合板层间损伤,并且层间损伤依次减小。在能量吸收方面,3J能量冲击下Araldite AV138、Araldite 2015和Sikaforce 7752吸收能量分别为2.73 J、2.06 J、1.67 J,4 J能量冲击下吸收能量分别为2.91 J、2.49 J、2.26 J。仿真结果表明,在低速冲击载荷下胶接接头的失效模式和能量吸收与胶的属性密切相关。胶的韧度越低,接头损伤越严重,能量吸收越多;胶的韧度越高,接头抵抗损伤的能力越强。研究可为复合材料胶接设计与分析提供参考。 展开更多
关键词 复合材料 胶接 低速冲击 Hashin准则 内聚力单元 有限元模型
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三点弯曲模式下C/SiC复合材料界面脱粘强度的数值模拟 预览
6
作者 宿树达 任成祖 李远辰 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期76-80,共5页
利用ABAQUS软件对不同纤维方向下C/SiC复合材料界面在三点弯曲模式下的应力应变行为进行数值模拟,将引入内聚力模型模拟界面失效的仿真结果与实验结果进行分析对比。本研究模拟了PyC(热解碳)界面的脱粘过程,并得到了纤维方向和界面厚度... 利用ABAQUS软件对不同纤维方向下C/SiC复合材料界面在三点弯曲模式下的应力应变行为进行数值模拟,将引入内聚力模型模拟界面失效的仿真结果与实验结果进行分析对比。本研究模拟了PyC(热解碳)界面的脱粘过程,并得到了纤维方向和界面厚度对三点弯曲过程中界面脱粘强度的影响规律。结果表明,内聚力模型用于表征C/SiC复合材料的界面比较合理。纤维方向为横向和法向时的界面脱粘强度大致相等,约为26~28MPa。界面脱粘强度先随界面厚度增大而增大之后基本不变,界面厚度约为0.2~0.3μm时,界面脱粘强度达到最大。 展开更多
关键词 C/SIC 内聚力模型 三点弯曲 界面脱粘强度 有限元
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Modeling shale with consideration of bedding planes by cohesive finite element method 预览
7
作者 Chunfang Li Zhennan Zhang 《力学快报:英文版》 CAS CSCD 2019年第6期397-402,共6页
Shale contains distributed directional bedding planes,which make the shale transverse isotropic.To model shale with consideration of the bedding planes,a cohesive finite element method(CFEM)is developed based on the r... Shale contains distributed directional bedding planes,which make the shale transverse isotropic.To model shale with consideration of the bedding planes,a cohesive finite element method(CFEM)is developed based on the randomized triangular mesh.The interface orientation generated from such mesh tends to be uniformly distributed with the element number increasing.To represent the bedding plane,the interfaces aligned with the bedding plane are assigned the cohesive law that characterizes the bedding plane while the other interfaces are assigned the cohesive law that characterizes the matrix.By this means,the anisotropy characteristics of the stiffness and the strength of shale are well represented.The simulation examples demonstrate that the bedding plane has a significant influence on the fracture trajectory,which is consistent with the observation in the experiment.It is suggested that this modeling method of shale is feasible.It provides an alternative approach to fracture simulation in shale. 展开更多
关键词 SHALE Bedding plane Cohesive finite element Transverse isotropy Fracture simulation
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粘结单元在模拟FRP层合板低速冲击响应中的应用 预览
8
作者 蒋振 文鹤鸣 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期127-134,共8页
纤维增强树脂基复合材料层合板(fibre reinforced plastic composites,FRP)在航空、航天、交通、造船等诸多工程中得到了日益广泛的应用,而其在冲击载荷下的响应和破坏特别是分层一直为学术界所关注。本文中对FRP层合板在冲击载荷下的... 纤维增强树脂基复合材料层合板(fibre reinforced plastic composites,FRP)在航空、航天、交通、造船等诸多工程中得到了日益广泛的应用,而其在冲击载荷下的响应和破坏特别是分层一直为学术界所关注。本文中对FRP层合板在冲击载荷下的响应和破坏进行数值模拟,并通过引入粘结层重点研究其分层破坏。首先,介绍一种基于改进的粘结区域方法的粘结层损伤模型;其次,详细介绍了有限元模型建模过程和建模细节;最后,对有限元模型进行验证,并分析分层损伤发生的原因。模拟结果表明,该模型不仅能准确预测FRP层合板在低速冲击载荷下的载荷-时间曲线和载荷-位移曲线,还能成功地预测其分层破坏。 展开更多
关键词 纤维增强树脂基复合材料 渐进损伤本构模型 分层 粘结单元
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带裂缝服役混凝土结构力学性能的多尺度模拟方法
9
作者 王飞阳 黄去伟 +1 位作者 张东明 孙龑 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期155-162,共8页
为了研究既有裂缝及其扩展对服役混凝土结构力学性能的影响,建立了以随机骨料和黏结单元为基础的细观结构黏聚区模型,并进一步建立了带裂缝混凝土梁的一致多尺度等效模型。在开裂区域引入符合牵引分离准则的黏结单元来考虑裂缝的随机扩... 为了研究既有裂缝及其扩展对服役混凝土结构力学性能的影响,建立了以随机骨料和黏结单元为基础的细观结构黏聚区模型,并进一步建立了带裂缝混凝土梁的一致多尺度等效模型。在开裂区域引入符合牵引分离准则的黏结单元来考虑裂缝的随机扩展,通过随机骨料投放来模拟骨料、砂浆等混凝土的细观结构组成。采用已有试验结果对细观结构黏聚区模型进行了验证,该方法能够模拟混凝土裂缝的随机扩展及其应力-应变全过程曲线。然后,对不同裂缝深度的混凝土试件进行单轴拉伸试验的数值模拟,采用一致多尺度模型对不同裂缝深度的混凝土梁进行模拟,并对其计算效率和精度进行了比较。结果表明:对于初设裂缝深度小于0. 3h(h为混凝土试件高度),试件尺寸对混凝土抗拉强度的影响很小,而当初设裂缝深度大于0. 3h时,试件尺寸对混凝土抗拉强度的影响明显;随着初设裂缝深度的增加,混凝土的抗拉强度和弹性模量以及混凝土梁的抗弯刚度、受弯承载力逐渐减小;在不同区域采用不同控制尺度建立的一致多尺度细观结构等效模型能够模拟混凝土梁的裂缝及其随机扩展,并且能在不显著影响其计算效率的情况下保证其计算精度。 展开更多
关键词 混凝土结构 黏结单元 随机骨料 混凝土细观模型 一致性多尺度模型 裂缝扩展
复合材料加筋壁板长桁蒙皮剥离失效分析 预览
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作者 陈亚军 《民用飞机设计与研究》 2018年第2期59-63,共5页
为了研究复合材料加筋壁板在纯弯载荷作用下蒙皮与长桁间的脱胶过程,基于ABAQUS有限元软件中的连续壳单元和Cohesive单元建立了有限元模型。在该模型中,采用Hashin准则预测面内损伤,而对于蒙皮与长桁缘条之间脱胶损伤的起始与扩展,则采... 为了研究复合材料加筋壁板在纯弯载荷作用下蒙皮与长桁间的脱胶过程,基于ABAQUS有限元软件中的连续壳单元和Cohesive单元建立了有限元模型。在该模型中,采用Hashin准则预测面内损伤,而对于蒙皮与长桁缘条之间脱胶损伤的起始与扩展,则采用Cohesive单元进行模拟。采用该模型对复合材料加筋壁板蒙皮与长桁在纯弯载荷作用下的破坏过程进行仿真,仿真结果与试验结果相比较表明,本文建立的有限元分析模型能较好地模拟加筋壁板在纯弯载荷作用下蒙皮与长桁间的脱胶过程,并且能较好地预测该结构的剥离强度。 展开更多
关键词 复合材料加筋壁板 面内损伤 cohesive单元 脱胶 剥离
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平纹芳纶织物/环氧树脂复合材料抗冲击性能研究 预览
11
作者 刘晓宇 李哲 翟奋楼 《航空制造技术》 2018年第7期89-92,101共5页
采用试验和数值的方法对30层芳纶织物复合材料的抗冲击性能进行了研究。首先对30层芳纶织物复合材料进行了子弹打靶冲击试验,得到芳纶复合材料在子弹冲击下的鼓包、穿透、纤维断裂等信息;其次,建立复合材料冲击有限元模型,并基于Hashin... 采用试验和数值的方法对30层芳纶织物复合材料的抗冲击性能进行了研究。首先对30层芳纶织物复合材料进行了子弹打靶冲击试验,得到芳纶复合材料在子弹冲击下的鼓包、穿透、纤维断裂等信息;其次,建立复合材料冲击有限元模型,并基于Hashin断裂准则模拟了织物在冲击载荷作用下的失效和断裂行为,采用Cohesive单元模拟材料的变形和层间开裂失效,得到了材料在冲击作用下的位移场、应变场、界面分层、纤维断裂以及子弹的冲击速度变化等信息。最后,对试验测量和有限元分析结果进行对比,分析了复合材料在冲击载荷作用下的能量吸收、能量耗散等抗冲击性能,为材料的工程应用提供参考。 展开更多
关键词 芳纶织物复合材料 Hashin准则 Cohesive单元 层间开裂 断裂失效 抗冲击性
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复合材料层压板圆角区面外受载失效分析 预览
12
作者 陈亚军 《民用飞机设计与研究》 2018年第3期113-117,共5页
为了研究复合材料层压板圆角区在面外载荷作用下的失效过程,基于ABAQUS有限元软件中的连续壳单元和cheive单元建立了有限元模型,在该模型中,采用hashin准则预测面内损伤,而对于圆角区分层损伤的起始与扩展,则采用cheive单元进行模拟.采... 为了研究复合材料层压板圆角区在面外载荷作用下的失效过程,基于ABAQUS有限元软件中的连续壳单元和cheive单元建立了有限元模型,在该模型中,采用hashin准则预测面内损伤,而对于圆角区分层损伤的起始与扩展,则采用cheive单元进行模拟.采用该模型对复合材料层压板圆角区在面外载荷作用下的破坏过程进行仿真,仿真结果与试验结果相比较表明:本文建立的有限元分析模型能较好地模拟复合材料层压板圆角区在面外载荷作用下的失效过程,并且能较好地预测该结构的承载能力. 展开更多
关键词 复合材料层压板 圆角区 面内损伤 cohesive单元 分层
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内聚力单元参数影响因素研究 预览
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作者 张洪峰 《科技创新导报》 2018年第16期4-8,共5页
复合材料结构对内部分层极为敏感,粘聚区模型是研究复合材料分层扩展问题的一种很有前景的方法。在粘聚区模型中,内聚力单元的刚度、强度和网格密度必须合理设置,才能避免因为数值问题导致的不收敛。本文介绍了内聚力单元的参数选择方法... 复合材料结构对内部分层极为敏感,粘聚区模型是研究复合材料分层扩展问题的一种很有前景的方法。在粘聚区模型中,内聚力单元的刚度、强度和网格密度必须合理设置,才能避免因为数值问题导致的不收敛。本文介绍了内聚力单元的参数选择方法,以改善计算中遇到的数值问题,病通过DCB试验在不同参数情况下的算例验证了不同参数设置下对计算的影响。结果表明,合理的参数设置使得有限元模型在较粗网格下能够获得良好的结果。 展开更多
关键词 粘聚区 内聚力单元 刚度 DCB
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Evaluation of interfacial properties in SiC composites using an improved cohesive element method 预览
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作者 Hang Zang Xing-Qing Cao +2 位作者 Chao-Hui He Zhi-Sheng Huang Yong-Hong Li 《核技术:英文版》 SCIE CAS CSCD 2018年第2期82-90,共9页
A two-dimensional axisymmetric finite element model based on an improved cohesive element method was developed to simulate interfacial debonding,sliding friction,and residual thermal stresses in SiC composites during ... A two-dimensional axisymmetric finite element model based on an improved cohesive element method was developed to simulate interfacial debonding,sliding friction,and residual thermal stresses in SiC composites during single-fiber push-out tests to extract the interfacial bond strength and frictional stress.The numerical load-displacement curves agree well with experimental curves,indicating that this cohesive element method can be used for calculating the interfacial properties of SiC composites.The simulation results show that cracks are most likely to occur at the ends of the experimental sample,where the maximum shear stress is observed and that the interfacial shear strength and constant sliding friction stress decrease with an increase in temperature.Moreover,the load required to cause complete interfacial failure increases with the increase in critical shear strength,and the composite materials with higher fiber volume fractions have higher bearing capacities.In addition,the initial failure load increases with an increase in interphase thickness. 展开更多
关键词 Fiber push-out test COHESIVE ELEMENT model SiC composites FINITE ELEMENT method INTERFACIAL properties
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含分层损伤的变角度纤维层合板后屈曲力学行为研究
15
作者 张俊峰 伍章明 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2018年第2期315-327,共13页
变角度(Variable angle tow,简称VAT)纤维复合材料层合板的纤维方向能够连续变化.相较于传统的直线纤维层合板,此类层合板通过刚度变化,整体的屈曲性能可以得到很大的提升.本文利用ABAQUS自带的粘结单元(Cohesive Element)对预制圆... 变角度(Variable angle tow,简称VAT)纤维复合材料层合板的纤维方向能够连续变化.相较于传统的直线纤维层合板,此类层合板通过刚度变化,整体的屈曲性能可以得到很大的提升.本文利用ABAQUS自带的粘结单元(Cohesive Element)对预制圆形分层的变角度纤维复合材料层合板进行了后屈曲力学行为研究,得出载荷位移曲线,以及分层裂纹萌生和扩展的情况.然后本文分析了预制分层尺寸对板的刚度、前后屈曲阶段和裂纹萌生及扩展的影响.最后通过变角度纤维层合板和直线纤维层合板的后屈曲力学行为进行对比,深入探索了变角度复合材料层合板在抵抗分层裂纹萌生和扩展方面的优势. 展开更多
关键词 变角度 粘结单元 圆形分层 后屈曲力学行为 裂纹萌生和扩展
方钢管斜撑焊缝断裂原因分析及加固 预览
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作者 杜振宇 郑粤 +1 位作者 罗峥 齐振东 《结构工程师》 北大核心 2018年第5期135-141,共7页
某电厂空冷机组生产运行7个月后,空冷岛钢结构平台部分箱形截面斜撑角部焊缝出现开裂现象。经现场调查,发现斜撑开裂部位为半熔透焊并且底部因上部空调水流入存在较多积水,为保证空冷机组生产运行安全,需要对钢支撑焊缝开裂问题进行分... 某电厂空冷机组生产运行7个月后,空冷岛钢结构平台部分箱形截面斜撑角部焊缝出现开裂现象。经现场调查,发现斜撑开裂部位为半熔透焊并且底部因上部空调水流入存在较多积水,为保证空冷机组生产运行安全,需要对钢支撑焊缝开裂问题进行分析。本文采用有限元软件ABAQUS粘聚力模型,考虑所有因素后对构件在半熔透焊和全熔透焊条件下进行了4种不同工况下的模拟分析,与现场真实调查情况相对比,证实了开裂是由于焊缝未完全焊透及积水结冰共同影响下造成的,在此基础上提出了合理的加固方案。 展开更多
关键词 钢支撑 修复加固 粘结单元 预设裂缝 半熔透焊缝 全熔透焊缝 冻胀开裂
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带有损伤的圆沉箱靠船墩结构的动力有限元分析 预览 被引量:1
17
作者 戴鹏泉 周晶 《水利与建筑工程学报》 2017年第4期162-167,198共7页
水运港口码头结构在使用过程中可能受到损伤破坏,研究损伤对码头结构的动力响应的影响有明确的价值。当前对于码头结构损伤的研究普遍集中于高桩码头的结构形式。针对北方某港圆沉箱重力式靠船墩结构,分析了结构易发生损坏的位置。利用A... 水运港口码头结构在使用过程中可能受到损伤破坏,研究损伤对码头结构的动力响应的影响有明确的价值。当前对于码头结构损伤的研究普遍集中于高桩码头的结构形式。针对北方某港圆沉箱重力式靠船墩结构,分析了结构易发生损坏的位置。利用ABAQUS有限元软件,采用混凝土损伤塑性(CDP)模型,用Cohesive单元模拟结构的初始损伤。分析计算了结构损伤的存在对结构自振频率、地震动响应的影响,比较了地震动输入方向对特定位置初始损伤发展的影响。根据数值分析结果,得出了损伤会引起结构动力响应呈规律性改变并且特定地震加载方向对结构损伤扩展影响程度不同的结论。 展开更多
关键词 重力墩 损伤 CDP Cohesive单元 动力响应
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复合材料层合板损伤区域扩展全过程分析 预览
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作者 陈星杰 周仕刚 +2 位作者 宫占锋 罗腾腾 薛元德 《玻璃钢/复合材料》 CSCD 北大核心 2017年第8期36-41,共6页
对碳纤维NCF层合板进行了2组准静态压痕试验。第1组采用不同的压头尺寸探究不同压头直径对层合板损伤区域和面积的影响;第2组进行固定压头尺寸的重复试验,使用非接触空气耦合超声波扫描试样损伤情况,研究静压痕力、凹坑深度、损伤面积... 对碳纤维NCF层合板进行了2组准静态压痕试验。第1组采用不同的压头尺寸探究不同压头直径对层合板损伤区域和面积的影响;第2组进行固定压头尺寸的重复试验,使用非接触空气耦合超声波扫描试样损伤情况,研究静压痕力、凹坑深度、损伤面积三者之间的联系。利用Abaqus有限元软件,根据Hashin准则和内聚力单元的结合,对第2组层合板准静态压痕试验进行全过程的损伤扩展分析。分析结果表明,基体拉伸的破坏是层合板最容易出现的破坏,而且其损伤区域涵盖了其他4种损伤区域。凹坑深度与损伤面积存在一定联系,试验开始阶段凹坑增加速度缓慢,损伤面积增加速度较快;接近极限载荷时,凹坑深度增加速度加快,损伤面积增加速度减缓。 展开更多
关键词 静压痕力 Hashin准则 内聚力单元 损伤扩展
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基体特性对HTPB推进剂力学性能的影响 被引量:1
19
作者 韩龙 许进升 周长省 《航空动力学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期2553-2560,共8页
按工程生产工艺要求,制得hydroxyl-terminated polybutadiene(HTPB)固化胶片,通过控制试验环境温度(-50、-35、-20、0、20、35℃),得到了基于Prony级数形式的具有不同松弛特性的复合基体材料的松弛行为描述,为细观模型的建立提供了... 按工程生产工艺要求,制得hydroxyl-terminated polybutadiene(HTPB)固化胶片,通过控制试验环境温度(-50、-35、-20、0、20、35℃),得到了基于Prony级数形式的具有不同松弛特性的复合基体材料的松弛行为描述,为细观模型的建立提供了必要参数。随后基于分子动力学方法,结合具有内聚本构的黏接单元,建立了推进剂的细观计算模型。为验证所建数值模型的准确性,对固体推进剂在常温条件下进行宏观松弛力学试验,将仿真结果与试验数值的对比,试验结果与仿真结果相差在20%范围之内。最后对具有不同随机分布及不同基体松弛特性的推进剂细观模型进行有限元计算,结果表明:颗粒随机性不影响推进剂的宏观力学行为,而基体松弛特性显著影响固体推进剂的宏观力学性能,基体松弛特性获取环境温度与推进剂的宏观初始模量、延伸率以及强度均呈指数型关系。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 黏弹性 细观模型 分子动力学方法 黏接单元 松弛特性
陶瓷刀具材料晶粒桥联行为模拟 预览
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作者 周婷婷 衣明东 杜劲 《齐鲁工业大学学报:自然科学版》 2017年第4期50-54,共5页
在Voronoi网格表征的微观组织中插入含有断裂准则的内聚力单元,建立了具有不同晶粒数的单相Al2O3陶瓷刀具材料的微观组织断裂模型,并模拟了其受载后的微观断裂行为。发现裂纹从微观尺度扩展到宏观尺度过程中,出现了晶粒桥联现象,且材料... 在Voronoi网格表征的微观组织中插入含有断裂准则的内聚力单元,建立了具有不同晶粒数的单相Al2O3陶瓷刀具材料的微观组织断裂模型,并模拟了其受载后的微观断裂行为。发现裂纹从微观尺度扩展到宏观尺度过程中,出现了晶粒桥联现象,且材料的临界断裂能释放率逐渐增加。根据模拟结果预测了单相Al2O3陶瓷刀具材料的宏观断裂韧度。裂纹扩展路径的模拟结果与实验中获得的微观组织照片有较好的一致性,反映了本模拟的正确性。 展开更多
关键词 陶瓷刀具材料 晶粒桥联 Voronoi网格 内聚力单元
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