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考虑率效应的Ladeveze本构模型在复合材料损伤失效中的研究
1
作者
黄宗峥
米栋
+6 位作者
欧阳志高
贺象
黄兴
周威
蒋蓝蓝
郭早阳
马良颖
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2024年第7期864-874,共11页
为研究单向纤维增强复合材料在单轴载荷作用下的承载特性与失效模式差异,对复合材料单向板承载时的塑性累积与损伤演化等力学响应进行了有限元预测.首先,引入基于2D连续介质损伤理论的Ladeveze本构模型,并将其看作平面应力问题.考虑材...
为研究单向纤维增强复合材料在单轴载荷作用下的承载特性与失效模式差异,对复合材料单向板承载时的塑性累积与损伤演化等力学响应进行了有限元预测.首先,引入基于2D连续介质损伤理论的Ladeveze本构模型,并将其看作平面应力问题.考虑材料塑性行为的影响,并假定塑性强化为各向同性强化,利用FORTRAN编程语言对LS-DYNA进行二次开发,编写了基于Ladeveze损伤本构模型的用户材料子程序.利用LS-DYNA建立复合材料单向板的有限元仿真模型,研究了其在承受纵向拉伸、纵向压缩、横向拉伸,面内剪切等载荷下的典型失效行为,并与试验结果进行了对比,然后对所编写子程序的有效性进行了验证.最后,引入对数型率相关修正函数,对复合材料承受不同应变率载荷下的破坏行为进行了预测,研究了单向纤维增强复合材料率效应敏感度与承载组分之间的关系.
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关键词
Ladeveze本构模型
损伤演化
率效应
塑性
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职称材料
TC4钛合金外物损伤疲劳极限及预测研究
2
作者
郑广东
赵振华
+5 位作者
黄宗峥
李坚
米栋
郭小军
陆楷楠
陈伟
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期178-186,共9页
为研究外物损伤对航空发动机TC4叶片高周疲劳极限的影响,以模拟叶片为研究对象,采用空气炮法,预制不同工况下钢球冲击模拟叶片前缘外物损伤,为获得损伤叶片的疲劳极限,对损伤叶片开展了高周疲劳试验,在此基础上,通过有限元仿真探究了缺...
为研究外物损伤对航空发动机TC4叶片高周疲劳极限的影响,以模拟叶片为研究对象,采用空气炮法,预制不同工况下钢球冲击模拟叶片前缘外物损伤,为获得损伤叶片的疲劳极限,对损伤叶片开展了高周疲劳试验,在此基础上,通过有限元仿真探究了缺口残余应力分布对疲劳裂纹的萌生以及疲劳极限的影响,最后通过修正Peterson公式对叶片疲劳极限进行预测研究。结果表明,冲击所造成的缺口尺寸随冲击能量的增大而增大;叶片的高周疲劳极限随冲击能量增大而降低,其中缺口深度对疲劳极限的影响较大;缺口底部残余拉应力可能对叶片疲劳极限有一定影响;Peterson公式对疲劳极限进行预测所得结果误差较大,修正后预测结果误差从-30%~30%降至-15%~15%。
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关键词
航空发动机
外物损伤
模拟叶片
高周疲劳极限
有限元仿真
残余应力
预测
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职称材料
ZTC4在不同冲击试验工况下的失效模式
3
作者
黄宗峥
王建方
+2 位作者
欧阳志高
刘扬
曾雨琪
《中国高新科技》
2022年第13期136-138,共3页
针对航空发动机压气机机匣典型材料ZTC4,设计了平板打靶试验件。以钢珠为弹丸,开展了多个冲击速度和2个冲击角度冲击打靶试验,得到了ZTC4平板不同冲击工况下的变形、失效模式和临界穿透速度。试验结果表明:钢珠冲击平板过程中,随着冲击...
针对航空发动机压气机机匣典型材料ZTC4,设计了平板打靶试验件。以钢珠为弹丸,开展了多个冲击速度和2个冲击角度冲击打靶试验,得到了ZTC4平板不同冲击工况下的变形、失效模式和临界穿透速度。试验结果表明:钢珠冲击平板过程中,随着冲击速度的增加,平板变形破坏会产生凹坑变形、临界击穿、完全击穿等不同失效模式。以0°角垂直冲击平板时,冲击部位会产生裂纹,主裂纹呈放射状分布,完全穿透时平板冲塞破坏。以45°角冲击平板时,低速时不会产生明显的主裂纹,平板未被穿透,产生凹坑。在高速冲击下,平板被撕裂完全穿透,产生孔洞。研究结果可为ZTC4高应变率本构失效参数的标定和航空发动机压气机机匣包容性设计提供依据。
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关键词
ZTC4
失效模式
冲击打靶
临界穿透
裂纹
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职称材料
题名
考虑率效应的Ladeveze本构模型在复合材料损伤失效中的研究
1
作者
黄宗峥
米栋
欧阳志高
贺象
黄兴
周威
蒋蓝蓝
郭早阳
马良颖
机构
中国航发湖南动力机械研究所
哈尔滨工业大学(深圳)理学院
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2024年第7期864-874,共11页
基金
国家自然科学基金(12372068)。
文摘
为研究单向纤维增强复合材料在单轴载荷作用下的承载特性与失效模式差异,对复合材料单向板承载时的塑性累积与损伤演化等力学响应进行了有限元预测.首先,引入基于2D连续介质损伤理论的Ladeveze本构模型,并将其看作平面应力问题.考虑材料塑性行为的影响,并假定塑性强化为各向同性强化,利用FORTRAN编程语言对LS-DYNA进行二次开发,编写了基于Ladeveze损伤本构模型的用户材料子程序.利用LS-DYNA建立复合材料单向板的有限元仿真模型,研究了其在承受纵向拉伸、纵向压缩、横向拉伸,面内剪切等载荷下的典型失效行为,并与试验结果进行了对比,然后对所编写子程序的有效性进行了验证.最后,引入对数型率相关修正函数,对复合材料承受不同应变率载荷下的破坏行为进行了预测,研究了单向纤维增强复合材料率效应敏感度与承载组分之间的关系.
关键词
Ladeveze本构模型
损伤演化
率效应
塑性
Keywords
Ladeveze constitutive model
damage evolution
rate effect
plasticity
分类号
O232 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
TC4钛合金外物损伤疲劳极限及预测研究
2
作者
郑广东
赵振华
黄宗峥
李坚
米栋
郭小军
陆楷楠
陈伟
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点试验室
中国航发湖南动力机械研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期178-186,共9页
基金
国家科技重大专项(J2019-IV-0014-0082)。
文摘
为研究外物损伤对航空发动机TC4叶片高周疲劳极限的影响,以模拟叶片为研究对象,采用空气炮法,预制不同工况下钢球冲击模拟叶片前缘外物损伤,为获得损伤叶片的疲劳极限,对损伤叶片开展了高周疲劳试验,在此基础上,通过有限元仿真探究了缺口残余应力分布对疲劳裂纹的萌生以及疲劳极限的影响,最后通过修正Peterson公式对叶片疲劳极限进行预测研究。结果表明,冲击所造成的缺口尺寸随冲击能量的增大而增大;叶片的高周疲劳极限随冲击能量增大而降低,其中缺口深度对疲劳极限的影响较大;缺口底部残余拉应力可能对叶片疲劳极限有一定影响;Peterson公式对疲劳极限进行预测所得结果误差较大,修正后预测结果误差从-30%~30%降至-15%~15%。
关键词
航空发动机
外物损伤
模拟叶片
高周疲劳极限
有限元仿真
残余应力
预测
Keywords
Aircraft engine
Foreign object damage
Simulated blades
High cycle fatigue limit
Finite element simulation
Residual stress
Prediction
分类号
V231.95 [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
ZTC4在不同冲击试验工况下的失效模式
3
作者
黄宗峥
王建方
欧阳志高
刘扬
曾雨琪
机构
中国航发湖南动力机械研究所
出处
《中国高新科技》
2022年第13期136-138,共3页
文摘
针对航空发动机压气机机匣典型材料ZTC4,设计了平板打靶试验件。以钢珠为弹丸,开展了多个冲击速度和2个冲击角度冲击打靶试验,得到了ZTC4平板不同冲击工况下的变形、失效模式和临界穿透速度。试验结果表明:钢珠冲击平板过程中,随着冲击速度的增加,平板变形破坏会产生凹坑变形、临界击穿、完全击穿等不同失效模式。以0°角垂直冲击平板时,冲击部位会产生裂纹,主裂纹呈放射状分布,完全穿透时平板冲塞破坏。以45°角冲击平板时,低速时不会产生明显的主裂纹,平板未被穿透,产生凹坑。在高速冲击下,平板被撕裂完全穿透,产生孔洞。研究结果可为ZTC4高应变率本构失效参数的标定和航空发动机压气机机匣包容性设计提供依据。
关键词
ZTC4
失效模式
冲击打靶
临界穿透
裂纹
分类号
V263.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑率效应的Ladeveze本构模型在复合材料损伤失效中的研究
黄宗峥
米栋
欧阳志高
贺象
黄兴
周威
蒋蓝蓝
郭早阳
马良颖
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2024
0
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下载PDF
职称材料
2
TC4钛合金外物损伤疲劳极限及预测研究
郑广东
赵振华
黄宗峥
李坚
米栋
郭小军
陆楷楠
陈伟
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
ZTC4在不同冲击试验工况下的失效模式
黄宗峥
王建方
欧阳志高
刘扬
曾雨琪
《中国高新科技》
2022
0
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职称材料
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