基于声发射的三维编织T型梁复合材料损伤研究 被引量：1

1

作者 张加顺 李倩倩 李炜 《纺织科学与工程学报》 CAS 2021年第1期1-5,共5页

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了三维编织T型梁复合材料,在万能试验机上进行弯曲试验,用声发射仪器监测损伤演化。T型梁在三点弯曲载荷作用下,加载初期对应基体裂纹出现,此时并没有严重损伤;随着加载过程进行,裂纹逐渐扩展... 采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了三维编织T型梁复合材料,在万能试验机上进行弯曲试验,用声发射仪器监测损伤演化。T型梁在三点弯曲载荷作用下,加载初期对应基体裂纹出现,此时并没有严重损伤;随着加载过程进行,裂纹逐渐扩展到纤维基体界面使得纤维基体脱粘,腹板处纤维开始断裂;在加载后期,腹板纤维完全断裂,材料失效。用主成分分析(PCA)和kmeans++算法对声发射信号进行聚类分析,可以成功识别出三种声发射信号,并表征破坏情况。 展开更多

关键词 声发射 三维编织t型梁复合材料 主成分分析 聚类分析

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三维多向编织复合材料T型梁抗弯应力分析 被引量：15

2

作者 陈光伟 陈利 +2 位作者 李嘉禄 周清 孙颖 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期54-58,共5页

针对三维多向编织复合材料结构件承载细观结构优化设计的问题,以三维编织复合材料T型梁为对象,对其抗弯性能进行模拟分析。基于细观结构单胞模型,采用刚度体积平均法计算具有不同编织角的三维四向、五向和六向编织复合材料的弹性常数;... 针对三维多向编织复合材料结构件承载细观结构优化设计的问题,以三维编织复合材料T型梁为对象,对其抗弯性能进行模拟分析。基于细观结构单胞模型,采用刚度体积平均法计算具有不同编织角的三维四向、五向和六向编织复合材料的弹性常数;利用有限元软件Patran/Nastran计算T型梁承受弯曲载荷的应力应变,分析纤维束交织结构和细观结构参数对T型梁抗弯性能的影响。结果表明,纤维体积含量一定时,三维六向较三维四向、五向编织复合材料的弹性性能更接近各向同性,同时选择比较大的编织角,可提高T型梁抗弯的承载能力。此方法可为异型三维编织复合材料构件细观结构的选型与参数设计提供参考。 展开更多

关键词 三维编织 复合材料 t型梁 弯曲 有限元分析

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纤维体积分数对三维编织复合材料T型梁模态性能的影响 被引量：5

3

作者 王欢 李嘉禄 樊威 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期80-86,共7页

采用悬臂梁自由衰减振动的实验方法研究了碳纤维三维四向编织复合材料T型梁的模态性能,分析了纤维体积分数对其固有频率和阻尼的影响。将实验得到的固有频率结果与有限元得到的固有频率结果作了对比。结果表明:三维四向编织复合材料T型... 采用悬臂梁自由衰减振动的实验方法研究了碳纤维三维四向编织复合材料T型梁的模态性能,分析了纤维体积分数对其固有频率和阻尼的影响。将实验得到的固有频率结果与有限元得到的固有频率结果作了对比。结果表明:三维四向编织复合材料T型梁的模态性能与激振点位置无关。且其固有频率随纤维体积分数的增大而提高,阻尼性能随纤维体积分数的增大而降低。通过阵型可以准确判断T型梁固有频率的阶数。实验结果与计算结果相一致。 展开更多

关键词 三维四向编织 复合材料t型梁 模态分析

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三维编织复合材料T型梁的低温场弯曲性能 被引量：9

4

作者 刘军 刘奎 +2 位作者 宁博 孙宝忠 张威 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期57-62,共6页

为研究三维编织复合材料T型梁低温环境下的弯曲力学性能,以指导耐低温抗弯曲三维编织复合材料结构设计,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备不同筋高高度三维编织复合材料T型梁,自制低温环境箱,与MTS 810. 23型材料测试系统相结合测... 为研究三维编织复合材料T型梁低温环境下的弯曲力学性能,以指导耐低温抗弯曲三维编织复合材料结构设计,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺制备不同筋高高度三维编织复合材料T型梁,自制低温环境箱,与MTS 810. 23型材料测试系统相结合测试三维编织复合材料T型梁在不同低温下的弯曲力学性能。结果表明:随测试温度的降低,三维编织复合材料T型梁载荷增加,位移增大,能量吸收增加;随筋高高度的增加,三维编织复合材料T型梁载荷增加,位移减小,能量吸收增加,抗弯刚度增强;三维编织复合材料T型梁由较高温度下不同程度的屈服断裂转变为低温下的脆性断裂,随着筋高高度增加,失效模式由弯曲失效转变为剪切失效。 展开更多

关键词 三维编织复合材料 t型梁 低温 弯曲性能 脆性断裂 剪切失效

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不同长度的三维四向编织复合材料T型梁模态性能研究

5

作者 王欢 李嘉禄 《山东纺织科技》 2014年第5期4-7,共4页

文章分别用实验和有限元模拟方法研究了碳纤维三维四向编织复合材料T型梁的模态性能,分析了悬臂梁自由端长度的变化对其固有频率的影响以及固有频率与阻尼性能的关系,并对比了实验和有限元模拟固有频率。结果表明:三维四向编织复合材料... 文章分别用实验和有限元模拟方法研究了碳纤维三维四向编织复合材料T型梁的模态性能,分析了悬臂梁自由端长度的变化对其固有频率的影响以及固有频率与阻尼性能的关系,并对比了实验和有限元模拟固有频率。结果表明:三维四向编织复合材料T型梁的固有频率随着其自由端长度的增加而降低;其固有频率和其阻尼性能没有明显的相关关系;模拟结果与实验结果相一致。 展开更多

关键词 三维四向编织复合材料 t型梁 模态性能

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三维五向编织复合材料T型梁弯曲疲劳应力分布 被引量：5

6

作者 欧阳屹伟 王海楼 +1 位作者 顾伯洪 孙宝忠 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期347-353,共7页

通过四步法三维编织和真空辅助树脂模塑成型工艺(VARTM)制备三维五向编织复合材料T型梁试件,并在MTS 810.23型测试系统上测试其80%应力水平下的弯曲疲劳性能。根据三维五向编织复合材料T型梁的真实细观结构,建立大型精细实体模型,用有... 通过四步法三维编织和真空辅助树脂模塑成型工艺(VARTM)制备三维五向编织复合材料T型梁试件,并在MTS 810.23型测试系统上测试其80%应力水平下的弯曲疲劳性能。根据三维五向编织复合材料T型梁的真实细观结构,建立大型精细实体模型,用有限元法研究三维五向编织复合材料T型梁在低周循环载荷下的弯曲疲劳性质。结果表明:疲劳加载过程中,轴纱为主要的承力部件;厚度方向上,材料从面板至加强筋处应力先减小后增大;长度方向上,应力从试样中间位置向两侧扩展;加强筋处纤维的拉伸断裂为材料在80%应力水平下失效的主要模式。此研究方法可进一步扩展至其他复杂横截面复合材料结构件的抗疲劳设计。 展开更多

关键词 三维五向编织复合材料t型梁 低周弯曲疲劳 有限元分析 应力分布 失效模式

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三维编织C_(f)/Al复合材料T型件振动疲劳性能 被引量：1

7

作者 苏新宇 蔡长春 +3 位作者 余欢 陈新 彭辉权 徐志锋 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期90-97,共8页

采用真空压力浸渗法制备的三维编织C_(f)/Al复合材料具有良好的力学性能,在航空航天等领域的应用上具有较大潜力。本工作以三维编织C_(f)/Al复合材料为研究对象,对其在不同加载应力下进行振动疲劳实验,并观察疲劳实验后其断口处的微观... 采用真空压力浸渗法制备的三维编织C_(f)/Al复合材料具有良好的力学性能,在航空航天等领域的应用上具有较大潜力。本工作以三维编织C_(f)/Al复合材料为研究对象,对其在不同加载应力下进行振动疲劳实验,并观察疲劳实验后其断口处的微观结构。结果表明:加载应力越大,达到疲劳稳定阶段时T型件的固有频率降幅百分比也越大,即对T型件内部结构的破坏也越显著;对不同加载应力下的疲劳数据进行拟合,绘制S-N曲线,得到T型件振动疲劳损伤演变规律的数学模型,可用于预测三维编织C_(f)/Al复合材料的疲劳寿命;对实验后T型件进行断口处的宏观和微观分析,发现实验后的T型件呈现典型的脆性断裂特征。 展开更多

关键词 三维编织C_(f)/Al复合材料 t型件 振动疲劳 S-N曲线 脆性断裂

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三维六向编织复合材料T型接头拉脱性能试验研究 被引量：1

8

作者 李泽江 周良道 姚学锋 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第23期110-115,132,共7页

将复合材料三维编织结构优越特性与T型接头整体化需求相结合,采用树脂传递模塑RTM液体成型工艺,设计制造了三维六向编织复合材料T型接头,针对不同的编织角(20°、30°、40°)及不同的纱线束(6k、9k、12k)下的拉脱性能进行... 将复合材料三维编织结构优越特性与T型接头整体化需求相结合,采用树脂传递模塑RTM液体成型工艺,设计制造了三维六向编织复合材料T型接头,针对不同的编织角(20°、30°、40°)及不同的纱线束(6k、9k、12k)下的拉脱性能进行试验研究。试验结果表明,在拉脱载荷作用下,编织角对三维六向编织T型接头的拉脱性能影响很大,编织角从20°变为40°时,拉脱载荷提高了53%;而纱线束对三维六向编织T型接头的拉脱性能基本没有影响。纱线从6k变为12k时,仅增加了约8%;拉脱破坏模式均为T型接头的侧板与底板发生分离。研究成果对整体化复合材料结构设计及研制具有重要的试验指导作用。 展开更多

关键词 三维编织复合材料 t型接头 拉脱性能 编织角 破坏模式

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三维编织复合材料工字梁的弯曲性能分析 被引量：5

9

作者 杨萍 成玲 +1 位作者 陈利 韩其睿 《天津工业大学学报》 CAS 2002年第2期40-42,45,共4页

在三维编织复合材料的实体单胞模型的基础上 ,考虑了编织结构和编织纱线的几何特性 ,采用局部 /整体均匀化的方法 ,计算了三维编织复合材料的宏观性能 .利用 MARC有限元分析软件的用户接口 ,分析了三维编织复合材料工字梁的弯曲性能 .... 在三维编织复合材料的实体单胞模型的基础上 ,考虑了编织结构和编织纱线的几何特性 ,采用局部 /整体均匀化的方法 ,计算了三维编织复合材料的宏观性能 .利用 MARC有限元分析软件的用户接口 ,分析了三维编织复合材料工字梁的弯曲性能 .计算结果与实验结果吻合较好 . 展开更多

关键词 三维编织复合材料 工字梁 弯曲性能分析

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三维编织含孔复合材料工字梁的弯曲性能分析

10

作者 祝林清 李倩倩 李炜 《纺织科学与工程学报》 CAS 2023年第2期14-20,31,共8页

制备了含孔三维编织工字梁织物及其复合材料,获得了不同孔洞数的三维编织复合材料工字梁,对其进行了弯曲测试,同时结合3D-DIC图像采集和分析系统研究了三维编织含孔复合材料工字梁的弯曲过程及其损伤机理。结果表明,两孔工字梁在达到其... 制备了含孔三维编织工字梁织物及其复合材料,获得了不同孔洞数的三维编织复合材料工字梁,对其进行了弯曲测试,同时结合3D-DIC图像采集和分析系统研究了三维编织含孔复合材料工字梁的弯曲过程及其损伤机理。结果表明,两孔工字梁在达到其峰值载荷之后,仍然能够保持76%以上的载荷。三维编织含孔工字梁复合材料在弯曲载荷的作用下发生基体开裂、纤维与基体分离、纤维断裂。最大应力点位于腹板空腹区上下方的凹状区域,孔洞周围树脂表面树脂最先发生开裂,裂纹沿着孔洞周边以及编织角方向延展,造成材料失效。 展开更多

关键词 三维编织复合材料 工字梁 弯曲性能 DIC

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复合材料帽型加筋层合梁刚度的理论计算研究 被引量：6

11

作者 胡明勇 郑波 王安稳 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2017年第6期6-12,共7页

根据层合板理论,首先利用三维应力、应变转换关系,推导出复合材料帽型加筋层合梁的总体刚度矩阵公式,建立了复合材料帽型加筋层合梁的拉伸刚度和弯曲刚度理论计算式;然后,计算了轴向或横向荷载作用下,复合材料帽型加筋悬臂层合梁的拉伸... 根据层合板理论,首先利用三维应力、应变转换关系,推导出复合材料帽型加筋层合梁的总体刚度矩阵公式,建立了复合材料帽型加筋层合梁的拉伸刚度和弯曲刚度理论计算式;然后,计算了轴向或横向荷载作用下,复合材料帽型加筋悬臂层合梁的拉伸和弯曲变形,并和ANSYS有限元计算结果进行了对比;最后,计算分析了腹板倾斜角度对结构刚度的影响。计算结果表明:腹板倾斜角度为60°时,帽型加筋结构的刚度和所需材料的比值达到最优值;拉伸和弯曲刚度的理论解和ANSYS有限元计算结果吻合较好,说明上述方法以及推导的计算公式是准确、可靠的。 展开更多

关键词 复合材料层合梁 帽型加筋 刚度 三维应力-应变转换关系

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复合材料梁结构的成型及弯曲特性 被引量：4

12

作者 丁辛 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期13-15,共3页

三维立体编织是复合材料增强结构成型的一项十分有效的方法。本文介绍了一种新的编织技术,即利用角轮和拨叉装置控制载纱锭,使其在平面内以设定的路径和方式运动,达到立体编织的目的。由该技术编织工字形截面的纺织结构预制件,经树脂的... 三维立体编织是复合材料增强结构成型的一项十分有效的方法。本文介绍了一种新的编织技术,即利用角轮和拨叉装置控制载纱锭,使其在平面内以设定的路径和方式运动,达到立体编织的目的。由该技术编织工字形截面的纺织结构预制件,经树脂的注入和固化,使之成为梁状复合材料试样。弯曲测试结果表明:工字梁的断裂失效部位为压缩面;纤维体积含量和纤维取向角对梁的弯曲强度和弯曲模量有着不同的影响。 展开更多

关键词 复合材料 增强结构 编织 梁结构 三维立体编织

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弹性基础上的三维编织复合材料板的非线性振动分析(英文)

13

作者 周金华 李志敏 王皓 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第6期955-966,共12页

基于宏—细观力学分析,考虑编织纱线连续性对材料性能的影响,建立了三维编织复合材料板的单胞模型。采用Reddy高阶剪切板理论,给出四边简支编织材料矩形板在不同几何参数、纤维体积含量和弹性地基参数情况下的von Kármán-Donn... 基于宏—细观力学分析,考虑编织纱线连续性对材料性能的影响,建立了三维编织复合材料板的单胞模型。采用Reddy高阶剪切板理论,给出四边简支编织材料矩形板在不同几何参数、纤维体积含量和弹性地基参数情况下的von Kármán-Donnell型振动方程的解,并讨论了弹性基础刚度、面内载荷、边厚比和编织角等对编织复合材料板的振动频率的影响。理论分析结果与文献结果吻合较好。 展开更多

关键词 三维编织复合材料板 非线性振动 高阶剪切理论 Pasternak型弹性基础

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填充物对RTM复合材料T型接头拉伸性能影响 被引量：1

14

作者 马金瑞 黄峰 +2 位作者 赵龙 刘强 卓鹏 《长春工业大学学报》 CAS 2015年第4期451-455,共5页

分别采用干态碳纤维单向机织物(以下简称单向机织物)和三维编织物作为三角区填充物,制备了RTM成型复合材料T型接头,进行了拉伸破坏对比试验。结果表明,填充物为单向机织物的T型接头拉伸初始破坏发生在三角填充区内部,而填充物为三维编... 分别采用干态碳纤维单向机织物(以下简称单向机织物)和三维编织物作为三角区填充物,制备了RTM成型复合材料T型接头,进行了拉伸破坏对比试验。结果表明,填充物为单向机织物的T型接头拉伸初始破坏发生在三角填充区内部,而填充物为三维编织物的T型接头拉伸初始破坏发生在三角填充区与腹板的圆弧界面处,且后者的拉伸破坏载荷较前者提高了35.6%,但最大破坏载荷未有明显提高。 展开更多

关键词 碳纤维单向机织物 三维编织物 填充物 RtM t型接头

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四步法三维编织预型件的细观结构及拉伸性能预测

15

作者 杜以伟 顾伯洪 丁辛 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期16-20,共5页

基于三维编织预型件细观结构的数学表达 ,提出在小拉伸变形和大拉伸变形下预测整段拉伸曲线的预测方法 ,该方法真实地反映了编织物的拉伸过程。最后与实验结果进行比较 ,具有很好的一致性。由于编织物强度预测的复杂性 。

关键词 三维编织预型件 细观结构 拉伸强度 四步法 拉伸性能预测 三维编织复合材料

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