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基于动态显式分析的复合材料盒段失效模拟
被引量：
3
1
作者
张阿盈
邱学仕
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期473-478,11,共6页
为了研究复合材料结构失效过程并为强度设计提供分析依据,对结构进行失效模拟。在静态隐式分析中,材料的失效和破坏常常导致严重的不收敛。针对复合材料多墙盒段结构,采用动态显式分析方法对弯曲载荷工况进行了试验模拟。壁板和墙均采...
为了研究复合材料结构失效过程并为强度设计提供分析依据,对结构进行失效模拟。在静态隐式分析中,材料的失效和破坏常常导致严重的不收敛。针对复合材料多墙盒段结构,采用动态显式分析方法对弯曲载荷工况进行了试验模拟。壁板和墙均采用层壳元,在上壁板中面嵌入一层体元模拟层间失效,利用用户自定义材料(VUMAT)的方法对材料性能进行连续衰减,并进行渐进式失效分析。分析表明,动态显式分析避免了不收敛问题,能比较准确地模拟复合材料盒段的失效过程,无论是应变、屈曲载荷、破坏载荷,还是破坏形式,分析结果均与试验结果吻合较好,屈曲载荷、破坏载荷的预测值与试验结果误差在7%以内。表明本文方法可以满足工程设计和分析要求。
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关键词
复合材料盒段
有限元模拟
收敛
动态显式分析
破坏载荷
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职称材料
复合材料整体化结构胶合面的出平面应力问题
2
作者
袁国青
陈振兴
+4 位作者
薛元德
黎观生
杨家勇
邱学仕
郭家平
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第S2期340-344,共5页
复合材料共固化/共胶接/二次胶接(co-cured/co-bonded/secondary bonding)整体成型技术是最基本、最常用的复合材料整体化成型技术。在整体化结构受载承力后,若在胶合面处局部出现显著的出平面正拉应力,则极易发生局部的胶层脱粘破坏,...
复合材料共固化/共胶接/二次胶接(co-cured/co-bonded/secondary bonding)整体成型技术是最基本、最常用的复合材料整体化成型技术。在整体化结构受载承力后,若在胶合面处局部出现显著的出平面正拉应力,则极易发生局部的胶层脱粘破坏,这种由设计载荷引起的脱层损伤将对结构安全构成显著威胁。由于此类胶合面为非典型胶接面,容易为人忽视。本文就有关概念、致出平面应力的主要因素及其对出平面应力的影响规律进行了研究,表明:局部刚度突变、局部施压是致出平面应力的主要因素,胶膜性能参数、几何参数等对出平面应力的大小也有显著影响。
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关键词
复合材料
整体化结构
胶合面
出平面应力
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职称材料
Z-pin增强复合材料T型接头拉伸数值模拟与参数分析
3
作者
陈绍卿
陈秀华
+2 位作者
孔斌
汪海
邱学仕
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1404-1410,共7页
利用内聚力模型建立了Z-pin增强复合材料T型接头拉伸破坏过程的数值分析模型,并对Z-pin的分布进行参数分析.通过Z-pin桥联试验得到Z-pin拔出的位移-载荷曲线,再将该曲线转化为Z-pin所在区域的界面单元属性,从而模拟Z-pin对T型接头性能...
利用内聚力模型建立了Z-pin增强复合材料T型接头拉伸破坏过程的数值分析模型,并对Z-pin的分布进行参数分析.通过Z-pin桥联试验得到Z-pin拔出的位移-载荷曲线,再将该曲线转化为Z-pin所在区域的界面单元属性,从而模拟Z-pin对T型接头性能的增强效果.通过静力拉伸试验验证了该模型的可靠性.在此基础上分析了不同Z-pin分布对T型接头拉伸性能的影响,结果表明:Z-pin列距越小则拉脱载荷及极限位移越大,Z-pin行距的变化对结构承载能力影响较小,而Z-pin与中轴面的距离增大会使拉脱载荷呈线性减小的变化趋势.
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关键词
复合材料
T型接头
Z-PIN
内聚力模型
参数分析
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职称材料
题名
基于动态显式分析的复合材料盒段失效模拟
被引量：
3
1
作者
张阿盈
邱学仕
机构
中国飞机强度研究所
成都飞机设计研究所
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期473-478,11,共6页
基金
航空科学基金(20120923002)
文摘
为了研究复合材料结构失效过程并为强度设计提供分析依据,对结构进行失效模拟。在静态隐式分析中,材料的失效和破坏常常导致严重的不收敛。针对复合材料多墙盒段结构,采用动态显式分析方法对弯曲载荷工况进行了试验模拟。壁板和墙均采用层壳元,在上壁板中面嵌入一层体元模拟层间失效,利用用户自定义材料(VUMAT)的方法对材料性能进行连续衰减,并进行渐进式失效分析。分析表明,动态显式分析避免了不收敛问题,能比较准确地模拟复合材料盒段的失效过程,无论是应变、屈曲载荷、破坏载荷,还是破坏形式,分析结果均与试验结果吻合较好,屈曲载荷、破坏载荷的预测值与试验结果误差在7%以内。表明本文方法可以满足工程设计和分析要求。
关键词
复合材料盒段
有限元模拟
收敛
动态显式分析
破坏载荷
Keywords
composite box,finite element modeling,convergence,dynamic explicit analysis,failure load
分类号
V214.8 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
复合材料整体化结构胶合面的出平面应力问题
2
作者
袁国青
陈振兴
薛元德
黎观生
杨家勇
邱学仕
郭家平
机构
同济大学航空航天与力学学院
成都飞机设计研究所
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第S2期340-344,共5页
文摘
复合材料共固化/共胶接/二次胶接(co-cured/co-bonded/secondary bonding)整体成型技术是最基本、最常用的复合材料整体化成型技术。在整体化结构受载承力后,若在胶合面处局部出现显著的出平面正拉应力,则极易发生局部的胶层脱粘破坏,这种由设计载荷引起的脱层损伤将对结构安全构成显著威胁。由于此类胶合面为非典型胶接面,容易为人忽视。本文就有关概念、致出平面应力的主要因素及其对出平面应力的影响规律进行了研究,表明:局部刚度突变、局部施压是致出平面应力的主要因素,胶膜性能参数、几何参数等对出平面应力的大小也有显著影响。
关键词
复合材料
整体化结构
胶合面
出平面应力
Keywords
composite material
integrated structure
adhesive region
out-plane tensile stress
分类号
TB33 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
Z-pin增强复合材料T型接头拉伸数值模拟与参数分析
3
作者
陈绍卿
陈秀华
孔斌
汪海
邱学仕
机构
上海交通大学航空航天学院
成都飞机设计研究所
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1404-1410,共7页
文摘
利用内聚力模型建立了Z-pin增强复合材料T型接头拉伸破坏过程的数值分析模型,并对Z-pin的分布进行参数分析.通过Z-pin桥联试验得到Z-pin拔出的位移-载荷曲线,再将该曲线转化为Z-pin所在区域的界面单元属性,从而模拟Z-pin对T型接头性能的增强效果.通过静力拉伸试验验证了该模型的可靠性.在此基础上分析了不同Z-pin分布对T型接头拉伸性能的影响,结果表明:Z-pin列距越小则拉脱载荷及极限位移越大,Z-pin行距的变化对结构承载能力影响较小,而Z-pin与中轴面的距离增大会使拉脱载荷呈线性减小的变化趋势.
关键词
复合材料
T型接头
Z-PIN
内聚力模型
参数分析
Keywords
composite
T joints
Z-pin
cohesive zone model
parametric study
分类号
V214.8 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于动态显式分析的复合材料盒段失效模拟
张阿盈
邱学仕
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015
3
在线阅读
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职称材料
2
复合材料整体化结构胶合面的出平面应力问题
袁国青
陈振兴
薛元德
黎观生
杨家勇
邱学仕
郭家平
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
0
在线阅读
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职称材料
3
Z-pin增强复合材料T型接头拉伸数值模拟与参数分析
陈绍卿
陈秀华
孔斌
汪海
邱学仕
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
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