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一种用于复合材料层合板螺栓连接结构强度分析的方法
1
作者
倪凯强
孟毛毛
徐一新
《复合材料科学与工程》
北大核心
2024年第11期50-55,共6页
提出一种基于ABAQUS软件平台的自定义单元开发方法,使用该方法建立的二维有限元模型可以模拟复合材料螺栓连接结构完整的非线性力学行为。通过拟合单钉连接结构的载荷-位移曲线确定自定义单元的单元行为,将自定义单元应用于多钉连接结...
提出一种基于ABAQUS软件平台的自定义单元开发方法,使用该方法建立的二维有限元模型可以模拟复合材料螺栓连接结构完整的非线性力学行为。通过拟合单钉连接结构的载荷-位移曲线确定自定义单元的单元行为,将自定义单元应用于多钉连接结构的二维有限元模型中,研究其钉载分布与极限强度。与试验结果的对比表明,模型计算结果能够准确预测多钉连接结构的钉载分布、损伤演化和极限强度。该方法结果可靠,计算效率高,适用于复合材料层合板多钉连接结构的工程计算分析。
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关键词
复合材料螺栓连接
非线性力学行为
自定义单元
钉载分配
连接
强度
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职称材料
金属/复合材料混合连接结构高温承载特性与失效行为研究
被引量：
2
2
作者
戴亚光
王东
+1 位作者
万小朋
黄河源
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2023年第10期1753-1759,共7页
针对3种不同搭接板厚度的铝合金和碳纤维增强树脂(Carbon fiber reinforced polymers,CFRP)复合材料三钉螺栓连接结构,分别进行了常温(25℃)和高温(150℃)环境下的准静态拉伸力学性能测试。同时建立有限元三维模型,结合Hashin失效准则...
针对3种不同搭接板厚度的铝合金和碳纤维增强树脂(Carbon fiber reinforced polymers,CFRP)复合材料三钉螺栓连接结构,分别进行了常温(25℃)和高温(150℃)环境下的准静态拉伸力学性能测试。同时建立有限元三维模型,结合Hashin失效准则和渐进损伤准则进行数值模拟分析,获得了结构的高温承载特性与损伤演化规律。研究结果表明,对于D_(1)、D_(2)、D_(3)这3种不同铝合金厚度的连接结构,在150℃时的极限载荷试验值相对25℃分别降低6.63%、13.07%、8.48%,且常温环境下3种结构破坏模式分别为铝合金拉伸断裂、复合材料挤压失效、复合材料拉伸断裂,而在150℃高温环境下,3种结构损伤模式都为复合材料孔边的挤压剪切失效。
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关键词
碳纤维增强树脂
复合材料
复合材料螺栓连接
结构
高温力学性能
损伤失效行为
渐进损伤模型
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职称材料
基于可靠性的CFRP螺栓连接优化设计方法
被引量：
5
3
作者
山美娟
赵丽滨
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2249-2255,共7页
螺栓连接是复合材料结构的薄弱环节。因此,螺栓连接部位的设计是先进复合材料结构设计的关键之一。将修正特征曲线方法和随机参数统计模型结合,建立了碳纤维增强复合材料(CFRP)螺栓连接失效载荷的概率分析模型,进而以关键影响参数为设...
螺栓连接是复合材料结构的薄弱环节。因此,螺栓连接部位的设计是先进复合材料结构设计的关键之一。将修正特征曲线方法和随机参数统计模型结合,建立了碳纤维增强复合材料(CFRP)螺栓连接失效载荷的概率分析模型,进而以关键影响参数为设计变量,以可靠度指标为约束,以连接结构质量为设计目标,发展了基于可靠性的CFRP螺栓连接优化设计方法。采用正交试验设计方法建立基于可靠性的螺栓连接优化设计计算方案,优化结果表明:关键影响参数X_(C)为2450 MPa、t_(ply)为0.174 mm、E_(11)为225 GPa时的设计方案为螺栓连接最佳设计方案,该方案使得外载荷为17.5 kN时,螺栓连接可靠度由0.998提高到0.999999以上,同时使得连接结构的质量下降了6.44%。
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关键词
复合材料螺栓连接
失效载荷
可靠度指标
基于可靠性的优化设计
特征曲线方法
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职称材料
题名
一种用于复合材料层合板螺栓连接结构强度分析的方法
1
作者
倪凯强
孟毛毛
徐一新
机构
西安爱生技术集团有限公司
出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2024年第11期50-55,共6页
文摘
提出一种基于ABAQUS软件平台的自定义单元开发方法,使用该方法建立的二维有限元模型可以模拟复合材料螺栓连接结构完整的非线性力学行为。通过拟合单钉连接结构的载荷-位移曲线确定自定义单元的单元行为,将自定义单元应用于多钉连接结构的二维有限元模型中,研究其钉载分布与极限强度。与试验结果的对比表明,模型计算结果能够准确预测多钉连接结构的钉载分布、损伤演化和极限强度。该方法结果可靠,计算效率高,适用于复合材料层合板多钉连接结构的工程计算分析。
关键词
复合材料螺栓连接
非线性力学行为
自定义单元
钉载分配
连接
强度
Keywords
composite bolted joint
non-linear mechanical behavior
user defined element
bolt load distribu tion
joint strength
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
金属/复合材料混合连接结构高温承载特性与失效行为研究
被引量：
2
2
作者
戴亚光
王东
万小朋
黄河源
机构
中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所综合强度部
西北工业大学航空学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2023年第10期1753-1759,共7页
基金
中央高校基本科研业务费专项(D5000230052)。
文摘
针对3种不同搭接板厚度的铝合金和碳纤维增强树脂(Carbon fiber reinforced polymers,CFRP)复合材料三钉螺栓连接结构,分别进行了常温(25℃)和高温(150℃)环境下的准静态拉伸力学性能测试。同时建立有限元三维模型,结合Hashin失效准则和渐进损伤准则进行数值模拟分析,获得了结构的高温承载特性与损伤演化规律。研究结果表明,对于D_(1)、D_(2)、D_(3)这3种不同铝合金厚度的连接结构,在150℃时的极限载荷试验值相对25℃分别降低6.63%、13.07%、8.48%,且常温环境下3种结构破坏模式分别为铝合金拉伸断裂、复合材料挤压失效、复合材料拉伸断裂,而在150℃高温环境下,3种结构损伤模式都为复合材料孔边的挤压剪切失效。
关键词
碳纤维增强树脂
复合材料
复合材料螺栓连接
结构
高温力学性能
损伤失效行为
渐进损伤模型
Keywords
carbon fiber reinforced polymer composites
composite bolted structures
high temperature mechanical properties
damage failure behavior
progressive damage model
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
基于可靠性的CFRP螺栓连接优化设计方法
被引量：
5
3
作者
山美娟
赵丽滨
机构
北京交通大学土木建筑工程学院
北京航空航天大学宇航学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2249-2255,共7页
基金
国家自然科学基金(11772028)
中国博士后科学基金(2020M680325)。
文摘
螺栓连接是复合材料结构的薄弱环节。因此,螺栓连接部位的设计是先进复合材料结构设计的关键之一。将修正特征曲线方法和随机参数统计模型结合,建立了碳纤维增强复合材料(CFRP)螺栓连接失效载荷的概率分析模型,进而以关键影响参数为设计变量,以可靠度指标为约束,以连接结构质量为设计目标,发展了基于可靠性的CFRP螺栓连接优化设计方法。采用正交试验设计方法建立基于可靠性的螺栓连接优化设计计算方案,优化结果表明:关键影响参数X_(C)为2450 MPa、t_(ply)为0.174 mm、E_(11)为225 GPa时的设计方案为螺栓连接最佳设计方案,该方案使得外载荷为17.5 kN时,螺栓连接可靠度由0.998提高到0.999999以上,同时使得连接结构的质量下降了6.44%。
关键词
复合材料螺栓连接
失效载荷
可靠度指标
基于可靠性的优化设计
特征曲线方法
Keywords
composite bolted joints
failure load
reliability index
reliability-based design optimization
characteristic curve method
分类号
TB330.1 [一般工业技术—材料科学与工程]
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种用于复合材料层合板螺栓连接结构强度分析的方法
倪凯强
孟毛毛
徐一新
《复合材料科学与工程》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
金属/复合材料混合连接结构高温承载特性与失效行为研究
戴亚光
王东
万小朋
黄河源
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于可靠性的CFRP螺栓连接优化设计方法
山美娟
赵丽滨
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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