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考虑多尺度不确定性的层间混杂复合材料加筋壁板屈曲分析与结构优化
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作者 彭翔 姚秋泽 郭玉良 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期51-59,共9页
层间混杂复合材料由多种纤维和基体混合而成,可以充分发挥多种复合材料的优势,实现多种性能的协同。但制造工艺的复杂性和参数的不确定性给层间混杂复合材料的优化设计带来了困难。为了解决上述问题,本文基于多尺度不确定性传播分析方法... 层间混杂复合材料由多种纤维和基体混合而成,可以充分发挥多种复合材料的优势,实现多种性能的协同。但制造工艺的复杂性和参数的不确定性给层间混杂复合材料的优化设计带来了困难。为了解决上述问题,本文基于多尺度不确定性传播分析方法,通过神经网络模型实现了宏观参数不确定性的传播分析及精确度量,明确了层间混杂复合材料的多尺度不确定性传播规律。在考虑宏观材料属性不确定性的情况下,使用多目标优化算法,对加筋壁板的屈曲稳定性与结构轻量化进行了协同优化设计,实现了加筋壁板临界屈曲载荷的最大化,并减小了加筋壁板的质量。 展开更多
关键词 层间混杂复合材料 多尺度 不确定性 屈曲稳定性 多目标优化
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GFRP/CFRP层间混杂纤维复合材料极限拉伸性能 被引量:22
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作者 何小兵 曹勇 +1 位作者 严波 周银平 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第6期1153-1156,共4页
采用单向拉伸试验,研究了5种GFRP/CFRP混杂比,4种层间混杂铺设方式,及3种结构胶对GFRP/CFRP层间混杂纤维纵向极限拉伸性能的影响,分析了GFRP/CFRP层间混杂复合材料拉伸性能改善机理。试验结果表明:GFRP/CFRP层间混杂纤维复合材料显著改... 采用单向拉伸试验,研究了5种GFRP/CFRP混杂比,4种层间混杂铺设方式,及3种结构胶对GFRP/CFRP层间混杂纤维纵向极限拉伸性能的影响,分析了GFRP/CFRP层间混杂复合材料拉伸性能改善机理。试验结果表明:GFRP/CFRP层间混杂纤维复合材料显著改善了单一复合材料拉伸弹脆性特性,具有明显的屈服台阶;当CFRP体积份数为0.29~0.45,GFRP/CFRP层间混杂材料具有良好的变形性能和强度特性。 展开更多
关键词 层间混杂复合材料 混杂 拉伸性能
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混杂碳/玻纤维复合材料自行车轮辋的铺层优化分析及抗疲劳验证 被引量:2
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作者 周勇军 邱宇鸿 李红周 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第11期70-77,共8页
对碳纤维/玻璃纤维层间混杂复合材料自行车轮辋进行数值优化分析,能够设计出具有价格适中、安全性能高、耐疲劳等特点的自行车轮辋。借助有限元分析对自行车轮辋模型进行服役状态下的力学行为模拟,能够为试验研究提供相对可靠的方案,减... 对碳纤维/玻璃纤维层间混杂复合材料自行车轮辋进行数值优化分析,能够设计出具有价格适中、安全性能高、耐疲劳等特点的自行车轮辋。借助有限元分析对自行车轮辋模型进行服役状态下的力学行为模拟,能够为试验研究提供相对可靠的方案,减少试验过程中不必要的原料浪费,从而降低整个复合材料轮辋的设计和制备成本。本文通过ABAQUS软件构建了自行车轮辋模型,通过调整碳纤维预浸布铺层和玻璃纤维预浸布铺层的顺序、各铺层角度比例和顺序,计算轮辋在服役状态下的力学性能,通过比较各方案得到较优的设计方案。5万次加速疲劳测试结果表明:采用优化后的自行车轮辋侧壁铺层方案及凸缘铺层方案指导复合材料轮辋的制备,可以显著提高复合材料自行车轮辋的抗疲劳能力。 展开更多
关键词 自行车轮辋 混杂纤维复合材料 优化设计 有限元分析 加速疲劳测试
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Kevlar/UHMWPE混杂纤维复合材料抗弹性能 被引量:18
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作者 肖文莹 李想 +1 位作者 郭万涛 马武伟 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第9期79-84,共6页
研究芳纶/超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,简称“UHMWPE”)纤维层间混杂复合材料对防弹性能的影响,采用LS-DYNA非线性动态显式有限元软件对不同迎弹面及不同混杂比的复合材料进行理论分析,模拟弹头侵彻层... 研究芳纶/超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,简称“UHMWPE”)纤维层间混杂复合材料对防弹性能的影响,采用LS-DYNA非线性动态显式有限元软件对不同迎弹面及不同混杂比的复合材料进行理论分析,模拟弹头侵彻层间混杂复合材料靶板的过程,得出复合材料的应力和变形演化图。通过实验验证迎弹面以及混杂比对防弹性能的影响,研究纤维的断裂形貌,进一步分析靶板的破坏机理。结果表明:以芳纶纤维作迎弹面时混杂复合材料防弹性能较好,且混杂比为1∶2时复合材料整体防弹性能可进一步提升。 展开更多
关键词 层间混杂复合材料 ANSYS/LS-DYNA有限元分析 侵彻
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GFRP/CFRP-混凝土界面剪切性能 被引量:12
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作者 何小兵 严波 申强 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1004-1011,共8页
设计GFRP/CFRP-混凝土搭接双剪试验,研究了界面糙化方式、界面剂种类以及界面形成过程中的压力和温度对GFRP/CFRP层间混杂纤维复合材料-混凝土界面剪切性能的影响,并分析了各种因素的影响机理.结果表明:界面化学糙化(酸化)方式... 设计GFRP/CFRP-混凝土搭接双剪试验,研究了界面糙化方式、界面剂种类以及界面形成过程中的压力和温度对GFRP/CFRP层间混杂纤维复合材料-混凝土界面剪切性能的影响,并分析了各种因素的影响机理.结果表明:界面化学糙化(酸化)方式可提高界面的机械锚固性能,但降低了固化剂活性,界面剪切强度较物理糙化方式降低29%;1.5%(质量分数)KH550(硅烷偶联剂)界面剂能显著改善GFRP/CFRP-混凝土界面粘接性能,用其粘接的界面剪切强度较用普通E44环氧树脂界面剂提高66%;GFRP/CFRP-混凝土界面剪切强度随固化压力的增加先增加后减少,0.05MPa固化压力下界面剪切强度最优;常温范围内(15~45℃),固化温度对GFRP/CFRP-混凝土界面剪切强度影响不大,但当温度低于15℃时界面的剪切性能急剧降低,且升温后界面剪切强度仍较常温固化试件差. 展开更多
关键词 层间混杂复合材料 界面剪切强度 界面剂 固化压力 固化温度
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