激光增材制造镍基高温合金的高温变形行为与本构模型

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作者 苏鹏程 赵长安 +2 位作者 王佩艳 袁康博 连晨晨 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第1期135-146,共12页

开展了激光增材制造镍基高温合金在7种温度下的拉伸试验,通过断口分析、数据处理等手段研究了增材制造高温合金的破坏机制及本构模型。结果表明:镍基高温合金的屈服强度、抗拉强度随着温度的升高而降低;温度高于673 K时,塑性段出现锯齿... 开展了激光增材制造镍基高温合金在7种温度下的拉伸试验,通过断口分析、数据处理等手段研究了增材制造高温合金的破坏机制及本构模型。结果表明:镍基高温合金的屈服强度、抗拉强度随着温度的升高而降低;温度高于673 K时,塑性段出现锯齿流变现象,随着温度的升高,锯齿的密度减小;试件断口表面存在大量韧窝和撕裂棱,具有显著的韧性断裂特征;通过考虑应变和温度对材料塑性行为的耦合影响,建立了以J-C和Z-A模型为基础来拟合合金流动应力的改进本构模型,拟合值和试验值吻合较好,相对误差绝对值均小于4%;将有限元仿真结果和试验的载荷-位移曲线进行对比,进一步证明了所建立本构模型的准确性。 展开更多

关键词 镍基高温合金 本构模型 流变行为 激光增材制造 有限元模拟

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复合材料机翼加筋壁板稳定性分析 被引量：34

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作者 霍世慧 王富生 +1 位作者 王佩艳 岳珠峰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期423-427,共5页

利用工程及有限元方法分别分析了加筋壁板整体和局部稳定性。分析发现:在有限元计算中模型边界条件的选取对分析结果有着较大的影响。通过大型有限元软件MSC.Patran/Nastran,计算了不同边界条件下加筋壁板稳定性,将结果与工程计算结果比... 利用工程及有限元方法分别分析了加筋壁板整体和局部稳定性。分析发现:在有限元计算中模型边界条件的选取对分析结果有着较大的影响。通过大型有限元软件MSC.Patran/Nastran,计算了不同边界条件下加筋壁板稳定性,将结果与工程计算结果比较,得到一种有限元分析稳定性中较合适的模型及边界条件。同时运用论证的有限元模型及边界条件,分析了相同横截面积下,不同桁条设计方案的壁板整体稳定性,结果显示桁条横截面设计对加筋壁板的稳定性有着很大的影响。 展开更多

关键词 复合材料 加筋壁板 稳定性 边界条件 桁条

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复合材料层合板拉压和面内剪切性能的分散性实验研究 被引量：13

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作者 朱振涛 王佩艳 +1 位作者 王富生 岳珠峰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期20-25,共6页

针对纤维增强T300/QY8911复合材料层合板进行大子样纵向拉伸、压缩实验和面内剪切实验,得到了材料拉伸、压缩、面内剪切的主要力学性能参数。研究纤维增强复合材料的刚度和强度特性,发现纵向拉压以及面内剪切应力-应变曲线都几乎为直线... 针对纤维增强T300/QY8911复合材料层合板进行大子样纵向拉伸、压缩实验和面内剪切实验,得到了材料拉伸、压缩、面内剪切的主要力学性能参数。研究纤维增强复合材料的刚度和强度特性,发现纵向拉压以及面内剪切应力-应变曲线都几乎为直线,具有脆性破坏的特点。并且利用统计学原理对实验结果进行统计分析,研究各力学性能参数的分布特性,结果表明:三参数威布尔分布、正态分布、对数正态分布能较好地描述各力学性能参数的分布规律,最后给出复合材料层合板拉、压、剪切性能的分散性参数。 展开更多

关键词 复合材料 力学性能 分散性 实验研究

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基于拓扑优化的结构加强筋布局降噪方法研究 被引量：10

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作者 刘海 高行山 +1 位作者 王佩艳 李磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第13期62-65,87,共5页

基于变密度拓扑优化方法,提出了通过优化加强筋布局来降低谐振结构辐射声功率的策略。优化中将加强筋单元的伪密度作为设计变量,约束为加强筋质量上限,所用寻优算法为移动渐近线(MMA)系列算法中的MMA-GC-MMA混合算法。对结构的振动响应... 基于变密度拓扑优化方法,提出了通过优化加强筋布局来降低谐振结构辐射声功率的策略。优化中将加强筋单元的伪密度作为设计变量,约束为加强筋质量上限,所用寻优算法为移动渐近线(MMA)系列算法中的MMA-GC-MMA混合算法。对结构的振动响应使用有限元方法求解,对声辐射使用边界元方法求解,并在此基础上分析了目标函数对设计变量的灵敏度。以加筋箱体为例进行优化,验证了所提方法在降噪设计中的可行性和有效性,并对结果进行了讨论。 展开更多

关键词 拓扑优化 降噪 加强筋布局 灵敏度分析

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采用Beam单元模拟复合材料加筋桁条的优化分析 被引量：6

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作者 董永朋 王佩艳 +2 位作者 刘洋 王富生 岳珠峰 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期857-861,870,共6页

通过刚度矩阵转换,将层合板材料等效为3D各向异性材料,并采用Beam单元模拟加筋桁条。在满足加筋壁板应变约束条件下,将加筋桁条的尺寸作为设计变量,加筋壁板的重量和屈曲因子作为目标函数,对Beam单元和Shell单元模拟加筋桁条的有限元模... 通过刚度矩阵转换,将层合板材料等效为3D各向异性材料,并采用Beam单元模拟加筋桁条。在满足加筋壁板应变约束条件下,将加筋桁条的尺寸作为设计变量,加筋壁板的重量和屈曲因子作为目标函数,对Beam单元和Shell单元模拟加筋桁条的有限元模型进行优化设计。结果表明:Beam单元有限元模型能够达到Shell单元模型的精度,一阶屈曲模态图和优化结果基本相同;Beam单元可以代替Shell单元模拟加筋桁条,节约优化时间,提高优化效率。 展开更多

关键词 刚度矩阵 加筋壁板 屈曲因子 优化设计

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飞机起落架舱内轮胎爆破压力场测试研究 被引量：5

6

作者 张建敏 耿小亮 +3 位作者 姚世乐 王佩艳 王勤超 杨浩 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期472-476,549,共5页

飞机轮胎爆破压力场分布模型对于飞机轮胎强度计算和起落架舱内防护设计至关重要。本文开展某型飞机起落架舱内轮胎爆破试验研究,利用高频动压传感器测试防护罩上关键点处的压力值,建立了轮胎爆破气流场压力分布模型,最后采用有限元方... 飞机轮胎爆破压力场分布模型对于飞机轮胎强度计算和起落架舱内防护设计至关重要。本文开展某型飞机起落架舱内轮胎爆破试验研究,利用高频动压传感器测试防护罩上关键点处的压力值,建立了轮胎爆破气流场压力分布模型,最后采用有限元方法对防护罩结构进行数值模拟并与试验结果对比分析。结果发现,航空轮胎爆破时间短暂但威力巨大,起落架舱内轮胎爆破最大压力值随初始压力和爆破距离呈指数关系衰减。根据试验结果分别提出了斜交胎、子午胎的爆破压力场分布模型并对防护罩进行了数值计算,所得应变值与数值结果误差在12%以内,说明所提出的压力场分布模型可用于起落架舱内防护罩设计。本文所提出的试验方法及爆破压力场分布模型为起落架舱内防护设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 飞机轮胎 爆破试验 压力场模型 数据处理 防护设计

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基于三维等效弹性模量的复合材料中厚层合板稳定性分析 被引量：4

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作者 董永朋 王佩艳 +2 位作者 刘洋 王富生 岳珠峰 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期725-728,共4页

通过对复合材料层合板刚度矩阵的转换,将中厚板等效为3D各向异性板,并将得到的等效弹性模量运用到有限元模型中,对轴压载荷作用下的中厚层合板进行稳定性分析。结果表明:有限元模拟得到的屈曲载荷与工程经验公式得到的屈曲载荷相差很小... 通过对复合材料层合板刚度矩阵的转换,将中厚板等效为3D各向异性板,并将得到的等效弹性模量运用到有限元模型中,对轴压载荷作用下的中厚层合板进行稳定性分析。结果表明:有限元模拟得到的屈曲载荷与工程经验公式得到的屈曲载荷相差很小,简支情况下相差5.86%,固支情况下相差6.47%。证明这种等效方法是可行的,且可以提高复合材料中厚板的三维建模效率。 展开更多

关键词 刚度矩阵 中厚板 稳定性 等效模量

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缝合复合材料泡沫夹层结构侧压剪切力学性能试验研究 被引量：1

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作者 刘华峰 赵凯辉 +1 位作者 王佩艳 岳珠峰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2011年第4期18-21,共4页

选用3种相同材料制造的夹层结构形式未缝合、锁式缝合和达夫汀缝合复合材料泡沫芯夹层结构,进行了侧压和剪切实验,研究了缝合方法对缝合夹层结构力学性能和破坏模式的影响.试验数据和观察结果表明,泡沫夹层结构缝合后较未缝合在侧压和... 选用3种相同材料制造的夹层结构形式未缝合、锁式缝合和达夫汀缝合复合材料泡沫芯夹层结构,进行了侧压和剪切实验,研究了缝合方法对缝合夹层结构力学性能和破坏模式的影响.试验数据和观察结果表明,泡沫夹层结构缝合后较未缝合在侧压和剪切的强度刚度均得到了极大提高.而不同的缝合方法对结构强度和模量改变是不同的.达夫汀缝合方法在提高剪切强度和模量优于锁式缝合,但在提高侧压刚强度上和锁式缝合相差不大. 展开更多

关键词 复合材料 泡沫夹芯 达夫汀缝合 锁式缝合

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不同温度下层合板胶接头力学性能的试验研究 被引量：3

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作者 王毅 蒋志强 王佩艳 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2012年第5期78-80,106,共4页

采用试验方法对3组不同温度下层合板胶接头(T100/T500)的拉伸破坏力学性能进行了研究.试验结果表明,高温试样初始破坏载荷约为室温试样的1/2,但最终破坏载荷均值为室温试样的1.79倍,而低温试样的最终破坏载荷的均值为室温试样的72.64%.... 采用试验方法对3组不同温度下层合板胶接头(T100/T500)的拉伸破坏力学性能进行了研究.试验结果表明,高温试样初始破坏载荷约为室温试样的1/2,但最终破坏载荷均值为室温试样的1.79倍,而低温试样的最终破坏载荷的均值为室温试样的72.64%.因此,胶接头(T100/T500)在高温条件下的力学性能要优于常温和低温条件下的力学性能. 展开更多

关键词 层合板胶接头 力学性能 拉伸强度 初始破坏载荷 最终破坏载荷

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航空轮胎爆破气流场测试方法 被引量：2

10

作者 张建敏 岳珠峰 +3 位作者 耿小亮 王佩艳 姚世乐 马小庆 《工程爆破》 2016年第3期21-26,共6页

航空轮胎对于飞机安全性有着重要的意义,若发生轮胎爆破,起落架舱内的设备及管路系统会发生破坏从而引发重大航空事故,因此在设计阶段需要对起落架舱内结构进行优化设计,而飞机轮胎爆破过程中气流场分布规律显得至关重要。基于国产某定... 航空轮胎对于飞机安全性有着重要的意义,若发生轮胎爆破,起落架舱内的设备及管路系统会发生破坏从而引发重大航空事故,因此在设计阶段需要对起落架舱内结构进行优化设计,而飞机轮胎爆破过程中气流场分布规律显得至关重要。基于国产某定型客机进行轮胎爆破空气喷流模式压力场测试,采用翼型支架对气压传感器进行支撑。通过实验发现,采用翼型截面支架安装高频动压传感器可得到有效的气流场压力,实验结果得到了中国民用航空局适航审查认证。轮胎爆破是瞬时释放巨大能量的过程,对周围结构的破坏是灾难性的,因此在设计中必须考虑轮胎爆破的影响。 展开更多

关键词 轮胎爆破 气流场 翼型支架

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基于细观力学的缠绕复合材料弹性模量的预测分析 被引量：2

11

作者 付春艳 高行山 +2 位作者 王佩艳 王富生 岳珠峰 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期85-89,共5页

本文在细观力学模型的基础上,考虑到缠绕工艺,提出一种计算缠绕复合材料三维弹性模量的方法。该方法将代表单元分为层合部分和编织部分。层合部分用经典层合板理论计算刚度矩阵,编织部分采用四胞模型和均一化方法计算刚度矩阵,最后按两... 本文在细观力学模型的基础上,考虑到缠绕工艺,提出一种计算缠绕复合材料三维弹性模量的方法。该方法将代表单元分为层合部分和编织部分。层合部分用经典层合板理论计算刚度矩阵,编织部分采用四胞模型和均一化方法计算刚度矩阵,最后按两部分在代表单元中所占比例,将两部分的刚度矩阵平均化,得到代表单元的刚度矩阵。利用该方法预测了几种材料的弹性模量,并与实验结果对比,结果显示本文所提出的方法能较好地计算缠绕复合材料的弹性模量。 展开更多

关键词 缠绕复合材料 细观力学模型 均一化 弹性模量

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复合材料性能反演单向板弹性常数的方法 被引量：3

12

作者 肖颖 王佩艳 董永朋 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期726-729,共4页

通过对复合材料层合板等效弹性模量的反演推算,得到单向板的弹性常数。当层合板中0°和90°铺层比例不等时,通过直接反推法得到唯一解,即单向板的弹性常数;但是当层合板中0°和90°铺层比例相等时,运用反推法得到无穷... 通过对复合材料层合板等效弹性模量的反演推算,得到单向板的弹性常数。当层合板中0°和90°铺层比例不等时,通过直接反推法得到唯一解,即单向板的弹性常数;但是当层合板中0°和90°铺层比例相等时,运用反推法得到无穷多组解,此时添加额外已知条件可确定唯一解。由算例分析得出:对于均衡层合板该方法预测结果较准确;但对于非均衡层合板预测结果误差偏大。复合材料弹性模量的反演推算充分考虑了材料因加工缺陷引起的随机性,所得结果能更真实地反映单向板的弹性常数。 展开更多

关键词 等效弹性模量 材料弹性常数 均衡层合板 铺层比例

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基于层合参数的工字型加筋壁板稳定性设计 被引量：1

13

作者 王佩艳 岳春霞 +2 位作者 耿小亮 杨白凤 岳珠峰 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期889-895,共7页

根据复合材料工字型加筋壁板的工艺铺设特点,建立了一种特殊的有限元模型,将工字型筋条按照凸缘顶板、形腹板、凸缘底板、以及蒙皮四个层合板进行建模。针对工字型加筋壁板的铺层特征,本研究采用二级优化策略对工字型加筋壁板进行以静... 根据复合材料工字型加筋壁板的工艺铺设特点,建立了一种特殊的有限元模型,将工字型筋条按照凸缘顶板、形腹板、凸缘底板、以及蒙皮四个层合板进行建模。针对工字型加筋壁板的铺层特征,本研究采用二级优化策略对工字型加筋壁板进行以静强度、刚度和稳定性为约束条件的轻量化设计,与一级优化(铺层厚度和弯曲刚度系数的调整)相比,二级优化采用改进的自适应遗传算法优化层合板的铺层顺序,优化设计结果可以直接用于工程应用,有限元模型和优化方法对复合材料工字型加筋壁板的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 复合材料加筋壁板 弯曲刚度系数 二级优化 等效刚度

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复合材料加筋壁板灵敏度分析及优化设计 被引量：3

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作者 王佩艳 杨白凤 +1 位作者 耿小亮 岳珠峰 《强度与环境》 2018年第2期51-58,共8页

本文基于面内刚度系数和弯曲刚度系数建立了模拟复合材料层合板的等效刚度法,该方法充分考虑了层合板的面内刚度和弯曲刚度特性,与原始层合板具有相同的面内刚度和弯曲刚度。采用等效刚度法建立复合材料L型加筋壁板的有限元模型,基于二... 本文基于面内刚度系数和弯曲刚度系数建立了模拟复合材料层合板的等效刚度法,该方法充分考虑了层合板的面内刚度和弯曲刚度特性,与原始层合板具有相同的面内刚度和弯曲刚度。采用等效刚度法建立复合材料L型加筋壁板的有限元模型,基于二级优化策略对加筋壁板进行了以最小重量为目标的优化设计,其中一级优化是以铺层厚度和弯曲刚度系数为设计变量的重量最小化设计,二级优化则是调整铺层顺序,以满足最优化的弯曲刚度系数。在L型加筋壁板的优化设计中,首先通过实验设计对目标和约束进行了灵敏度分析,然后在此基础上对L型加筋壁板进行了以强度、刚度、稳定性等为约束条件的轻量化设计。 展开更多

关键词 加筋壁板 等效刚度法 实验设计 二级优化

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高中英语概要写作读写课的教学策略探究——以Unit 3 Advice from Grandad为例 被引量：4

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作者 王佩艳 吴海萍 《英语教师》 2019年第3期85-88,92,共5页

分析概要写作存在的问题及原因。结合人教版高中《英语》选修6 Unit 3 Advice from Grandad,从语篇、内容、语言三个方面探究如何充分利用教材,有效开展概要写作读写课教学。认为在高中英语概要写作教学中,教师应巧用教材,精选概读文本... 分析概要写作存在的问题及原因。结合人教版高中《英语》选修6 Unit 3 Advice from Grandad,从语篇、内容、语言三个方面探究如何充分利用教材,有效开展概要写作读写课教学。认为在高中英语概要写作教学中,教师应巧用教材,精选概读文本;注重引导,梳理读写语篇;整合要点,归纳读写内容;示范训练,增强语言技巧;分享评比,渗透写作标准。 展开更多

关键词 高中英语 概要写作 语篇 内容 语言 教学策略

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基于试卷素材谈高中生英语写作能力的培养策略

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作者 吴海萍 王佩艳 《英语教师》 2016年第15期60-63,共4页

阐述积累试卷素材的意义和途径,结合一堂英语公开课,从素材内容分析、教学思路设计、教学步骤简述以及教学成果检测等四个方面详细阐述教师如何挖掘试卷中典型语篇的思想内涵及篇章结构,指导学生进行缩写、仿写、改写、改编,使话题素材... 阐述积累试卷素材的意义和途径,结合一堂英语公开课,从素材内容分析、教学思路设计、教学步骤简述以及教学成果检测等四个方面详细阐述教师如何挖掘试卷中典型语篇的思想内涵及篇章结构,指导学生进行缩写、仿写、改写、改编,使话题素材内化为学生的写作知识与经验,为最终的语言输出做准备。 展开更多

关键词 试卷资源 素材 积累 再利用 内化

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