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碳纤维复合材料层合板钻削后拉伸剩余强度研究
1
作者
余芬
崔乃葳
+1 位作者
何振鹏
黎柏春
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期588-594,共7页
拉伸剩余强度是复合材料层合板的一个重要力学性能,对产品的使用寿命起着关键作用。为了研究钻削工艺参数对碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)层合板钻削后拉伸剩余强度的影响,将所选用的失效准则和刚度退化模式编...
拉伸剩余强度是复合材料层合板的一个重要力学性能,对产品的使用寿命起着关键作用。为了研究钻削工艺参数对碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)层合板钻削后拉伸剩余强度的影响,将所选用的失效准则和刚度退化模式编写Vumat子程序,在Abaqus软件中建立了CFRP层合板钻削后拉伸有限元模型。通过正交试验探究主轴转速、进给量和钻头顶角对CFRP层合板钻削后拉伸剩余强度的影响。研究结果表明,主轴转速、进给量和钻头顶角都对层合板拉伸剩余强度有显著影响,提高主轴转速,减小进给量和钻头顶角都可以有效地提高层合板钻削后拉伸剩余强度,为实际加工提供参考。
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关键词
碳纤维复合材料
钻削
拉伸剩余强度
有限元分析
正交试验
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职称材料
复合材料层合板的低能冲击损伤及剩余拉伸强度研究
被引量:
12
2
作者
崔海坡
温卫东
崔海涛
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第6期784-788,共5页
针对复合材料层合板的冲击及冲击后的拉伸过程提出了一种全程分析方法。该方法应用三维逐渐累积损伤理论对层合板的冲击及冲击后含损伤层合板在拉伸载荷下损伤破坏的全过程进行分析,分析中没有对冲击后层合板的损伤状态做人为假设,而是...
针对复合材料层合板的冲击及冲击后的拉伸过程提出了一种全程分析方法。该方法应用三维逐渐累积损伤理论对层合板的冲击及冲击后含损伤层合板在拉伸载荷下损伤破坏的全过程进行分析,分析中没有对冲击后层合板的损伤状态做人为假设,而是把冲击后层合板的实际损伤状态直接用于剩余拉伸强度研究,从而不仅提高了最终失效载荷的预测精度,而且避免了为获得冲击后损伤状态参数所进行的大量试验,同时开发了模拟程序,该程序可以预测任意铺层角度、铺层厚度的层合板在冲击载荷及冲击后拉伸载荷下的逐渐损伤破坏过程和最终失效载荷。通过与已有文献结果进行比较,验证了方法及程序的正确性。
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关键词
冲击
复合材料层合板
逐渐损伤
剩余
拉
伸
强度
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职称材料
具有裂纹缺陷的加筋板的剩余拉伸强度分析(英文)
被引量:
1
3
作者
王芳
韩芸
崔维成
《船舶力学》
EI
北大核心
2007年第3期383-395,共13页
对具有裂纹缺陷的加筋板的剩余强度进行了数值分析。考虑了加筋板上的三种缺陷形式,即板和筋上的垂直裂纹,板和筋上的倾斜裂纹以及板上的裂纹和筋上的圆孔。对板和筋上的相对裂纹长度、材料属性、板和筋的厚度、裂纹开裂角度以及圆孔的...
对具有裂纹缺陷的加筋板的剩余强度进行了数值分析。考虑了加筋板上的三种缺陷形式,即板和筋上的垂直裂纹,板和筋上的倾斜裂纹以及板上的裂纹和筋上的圆孔。对板和筋上的相对裂纹长度、材料属性、板和筋的厚度、裂纹开裂角度以及圆孔的直径等影响参数进行了分析。同时,将无加筋板剩余强度的经验公式推广到加筋板,并验证了公式的有效性。
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关键词
加筋板
剩余
拉
伸
强度
裂纹缺陷
屈慢比
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职称材料
2D-SiC/SiC复合材料的弹丸冲击损伤及冲击后拉伸性能
被引量:
1
4
作者
李广宇
岳一凡
+3 位作者
王波
张程煜
索涛
李玉龙
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期494-500,共7页
连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机...
连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机记录冲击过程,使用光学显微镜和CT观察异物损伤(FOD)的表面和内部结构,探讨了2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤特性。结果表明,2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤形式包括锥形裂纹、层间分层、纤维断裂以及基体压溃等。通过表征损伤发现,试件背部损伤和边缘处分层损伤由反射拉伸波造成,随着冲击速度提升,弹丸与拉伸波共同作用会造成试件穿透,试件边缘分层损伤减弱。对高速冲击后的试件进行准静态拉伸试验,明确了剩余力学性能与冲击速度、弹丸直径的关系,表明剩余拉伸强度是表征冲击损伤程度的有效参数。同时,采用数字图像相关(DIC)方法获得拉伸过程中的应变分布,并结合不同弹丸直径、冲击速度冲击后的剩余拉伸强度,进一步对比探究不同变量对冲击损伤的影响。研究结果表明弹丸直径是高速冲击损伤程度的主要影响因素。
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关键词
陶瓷基复合材料
高速冲击
异物损伤
剩余
拉
伸
强度
数字图像相关技术
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职称材料
Ti/Cf/PEEK混杂层板低速冲击及剩余拉伸性能实验研究
被引量:
2
5
作者
袁潇洒
Bhuwan Sapkota
+2 位作者
郭华鑫
仲浪
潘蕾
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第22期96-102,共7页
通过实验研究Ti/Cf/PEEK纤维金属层板低速冲击损伤机制及冲击后拉伸性能。混杂层板采用2/1和3/2两种铺层结构,铺层角度均为0°、45°、90°,分别在15 J和25 J冲击能量下进行冲击试验,对比分析两种铺层结构之间及同一铺层结...
通过实验研究Ti/Cf/PEEK纤维金属层板低速冲击损伤机制及冲击后拉伸性能。混杂层板采用2/1和3/2两种铺层结构,铺层角度均为0°、45°、90°,分别在15 J和25 J冲击能量下进行冲击试验,对比分析两种铺层结构之间及同一铺层结构不同铺层角度之间的冲击损伤机制和剩余拉伸强度退化规律、剩余拉伸失效模式。结果表明:两种铺层结构的混杂层板冲击损伤机制主要有塑性变形、缩进、形成损伤区域、开裂、基质侵入金属损伤区域、纤维断裂、分层等,45°铺层角度的层板表现出较好的抗冲击损伤扩展性能。剩余拉伸强度退化规律与纤维铺放角度有关,0°铺放角度的层板冲击后剩余拉伸强度最高,其次是45°铺层方向,最差是90°铺层方向;2/1结构混杂层板剩余拉伸失效模式近似脆性断裂,而3/2结构层板既有延性断裂的特征,又有脆性断裂的特征。
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关键词
纤维金属层板(FML)
低速冲击
损伤机制
剩余
拉
伸
强度
退化规律
剩余
拉
伸
失效模式
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职称材料
二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击损伤研究
被引量:
1
6
作者
皮慧龙
张宝鹏
+2 位作者
于新民
刘伟
金鑫
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期1327-1332,共6页
通过二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击、冲击后拉伸试验以及CT扫描方法,研究了不同冲击能量对材料冲击损伤特征及拉伸性能的影响。结果表明C/SiC-ZrC复合材料具有较高的冲击损伤容限,在15~24 J能量范围内的损伤状态主要表现为穿透损伤...
通过二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击、冲击后拉伸试验以及CT扫描方法,研究了不同冲击能量对材料冲击损伤特征及拉伸性能的影响。结果表明C/SiC-ZrC复合材料具有较高的冲击损伤容限,在15~24 J能量范围内的损伤状态主要表现为穿透损伤。随着冲击能量的增大,材料名义拉伸强度的下降趋于平缓,最大降幅约为25%。冲击主要造成冲击区域附近的复合材料发生分层和纤维断裂损伤,冲击区域以外未发生明显的损伤和破坏。
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关键词
C/SiC-ZrC
复合材料
冲击
剩余
拉
伸
强度
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职称材料
题名
碳纤维复合材料层合板钻削后拉伸剩余强度研究
1
作者
余芬
崔乃葳
何振鹏
黎柏春
机构
中国民航大学交通科学与工程学院
中国民航大学航空工程学院
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期588-594,共7页
基金
省部行动重点专项(2021EEDSCXSFQZD009)
天津市科技局科技计划项目⁃科技特派员项目(20YDTPJC01720)资助。
文摘
拉伸剩余强度是复合材料层合板的一个重要力学性能,对产品的使用寿命起着关键作用。为了研究钻削工艺参数对碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)层合板钻削后拉伸剩余强度的影响,将所选用的失效准则和刚度退化模式编写Vumat子程序,在Abaqus软件中建立了CFRP层合板钻削后拉伸有限元模型。通过正交试验探究主轴转速、进给量和钻头顶角对CFRP层合板钻削后拉伸剩余强度的影响。研究结果表明,主轴转速、进给量和钻头顶角都对层合板拉伸剩余强度有显著影响,提高主轴转速,减小进给量和钻头顶角都可以有效地提高层合板钻削后拉伸剩余强度,为实际加工提供参考。
关键词
碳纤维复合材料
钻削
拉伸剩余强度
有限元分析
正交试验
Keywords
CFRP
Drilling
Tensile residual strength
Finite element analysis
Orthogonal test
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
复合材料层合板的低能冲击损伤及剩余拉伸强度研究
被引量:
12
2
作者
崔海坡
温卫东
崔海涛
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第6期784-788,共5页
文摘
针对复合材料层合板的冲击及冲击后的拉伸过程提出了一种全程分析方法。该方法应用三维逐渐累积损伤理论对层合板的冲击及冲击后含损伤层合板在拉伸载荷下损伤破坏的全过程进行分析,分析中没有对冲击后层合板的损伤状态做人为假设,而是把冲击后层合板的实际损伤状态直接用于剩余拉伸强度研究,从而不仅提高了最终失效载荷的预测精度,而且避免了为获得冲击后损伤状态参数所进行的大量试验,同时开发了模拟程序,该程序可以预测任意铺层角度、铺层厚度的层合板在冲击载荷及冲击后拉伸载荷下的逐渐损伤破坏过程和最终失效载荷。通过与已有文献结果进行比较,验证了方法及程序的正确性。
关键词
冲击
复合材料层合板
逐渐损伤
剩余
拉
伸
强度
Keywords
Laminated composites
Progressive damage
Residual tensile strength
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
具有裂纹缺陷的加筋板的剩余拉伸强度分析(英文)
被引量:
1
3
作者
王芳
韩芸
崔维成
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
中国船舶及海洋工程设计研究院
中国船舶科学研究中心
出处
《船舶力学》
EI
北大核心
2007年第3期383-395,共13页
基金
Supported by the National Natural Science Foundation of China (No.50323044)
by a grant fromScience & Technology Commission of Shanghai Municipality (No.05DJ14001)
文摘
对具有裂纹缺陷的加筋板的剩余强度进行了数值分析。考虑了加筋板上的三种缺陷形式,即板和筋上的垂直裂纹,板和筋上的倾斜裂纹以及板上的裂纹和筋上的圆孔。对板和筋上的相对裂纹长度、材料属性、板和筋的厚度、裂纹开裂角度以及圆孔的直径等影响参数进行了分析。同时,将无加筋板剩余强度的经验公式推广到加筋板,并验证了公式的有效性。
关键词
加筋板
剩余
拉
伸
强度
裂纹缺陷
屈慢比
Keywords
stiffened panel
residual tensile strength
cracking damage
yield ratio
分类号
U661.43 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
2D-SiC/SiC复合材料的弹丸冲击损伤及冲击后拉伸性能
被引量:
1
4
作者
李广宇
岳一凡
王波
张程煜
索涛
李玉龙
机构
西北工业大学航空学院
陕西省冲击动力学及工程应用重点实验室
强度与结构完整性全国重点实验室
西北工业大学材料学院
西北工业大学民航学院
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期494-500,共7页
基金
强度与结构完整性全国重点实验室自主研究课题(LSSIZZYJ202302)
国家自然科学基金(11832015)。
文摘
连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机记录冲击过程,使用光学显微镜和CT观察异物损伤(FOD)的表面和内部结构,探讨了2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤特性。结果表明,2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤形式包括锥形裂纹、层间分层、纤维断裂以及基体压溃等。通过表征损伤发现,试件背部损伤和边缘处分层损伤由反射拉伸波造成,随着冲击速度提升,弹丸与拉伸波共同作用会造成试件穿透,试件边缘分层损伤减弱。对高速冲击后的试件进行准静态拉伸试验,明确了剩余力学性能与冲击速度、弹丸直径的关系,表明剩余拉伸强度是表征冲击损伤程度的有效参数。同时,采用数字图像相关(DIC)方法获得拉伸过程中的应变分布,并结合不同弹丸直径、冲击速度冲击后的剩余拉伸强度,进一步对比探究不同变量对冲击损伤的影响。研究结果表明弹丸直径是高速冲击损伤程度的主要影响因素。
关键词
陶瓷基复合材料
高速冲击
异物损伤
剩余
拉
伸
强度
数字图像相关技术
Keywords
ceramic matrix composite
high-speed impact
foreign object damage
residual tensile strength
digital image correlation technology
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
Ti/Cf/PEEK混杂层板低速冲击及剩余拉伸性能实验研究
被引量:
2
5
作者
袁潇洒
Bhuwan Sapkota
郭华鑫
仲浪
潘蕾
机构
南京航空航天大学材料科学与技术学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020年第22期96-102,共7页
基金
国家重点研发计划(2017YFB0703300,2017YFB0703301)
江苏省国际科技合作项目(BZ2017063)。
文摘
通过实验研究Ti/Cf/PEEK纤维金属层板低速冲击损伤机制及冲击后拉伸性能。混杂层板采用2/1和3/2两种铺层结构,铺层角度均为0°、45°、90°,分别在15 J和25 J冲击能量下进行冲击试验,对比分析两种铺层结构之间及同一铺层结构不同铺层角度之间的冲击损伤机制和剩余拉伸强度退化规律、剩余拉伸失效模式。结果表明:两种铺层结构的混杂层板冲击损伤机制主要有塑性变形、缩进、形成损伤区域、开裂、基质侵入金属损伤区域、纤维断裂、分层等,45°铺层角度的层板表现出较好的抗冲击损伤扩展性能。剩余拉伸强度退化规律与纤维铺放角度有关,0°铺放角度的层板冲击后剩余拉伸强度最高,其次是45°铺层方向,最差是90°铺层方向;2/1结构混杂层板剩余拉伸失效模式近似脆性断裂,而3/2结构层板既有延性断裂的特征,又有脆性断裂的特征。
关键词
纤维金属层板(FML)
低速冲击
损伤机制
剩余
拉
伸
强度
退化规律
剩余
拉
伸
失效模式
Keywords
fiber metal laminate(FML)
low velocity impact
damage mechanism
residual tensile strength degradation law
residual tensile failure mode
分类号
TB333 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击损伤研究
被引量:
1
6
作者
皮慧龙
张宝鹏
于新民
刘伟
金鑫
机构
西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室
航天特种材料及工艺技术研究所
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期1327-1332,共6页
文摘
通过二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击、冲击后拉伸试验以及CT扫描方法,研究了不同冲击能量对材料冲击损伤特征及拉伸性能的影响。结果表明C/SiC-ZrC复合材料具有较高的冲击损伤容限,在15~24 J能量范围内的损伤状态主要表现为穿透损伤。随着冲击能量的增大,材料名义拉伸强度的下降趋于平缓,最大降幅约为25%。冲击主要造成冲击区域附近的复合材料发生分层和纤维断裂损伤,冲击区域以外未发生明显的损伤和破坏。
关键词
C/SiC-ZrC
复合材料
冲击
剩余
拉
伸
强度
Keywords
C/SiC-ZrC
ceramic matrix composites
impact
residual tensile 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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碳纤维复合材料层合板钻削后拉伸剩余强度研究
余芬
崔乃葳
何振鹏
黎柏春
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
复合材料层合板的低能冲击损伤及剩余拉伸强度研究
崔海坡
温卫东
崔海涛
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
12
在线阅读
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职称材料
3
具有裂纹缺陷的加筋板的剩余拉伸强度分析(英文)
王芳
韩芸
崔维成
《船舶力学》
EI
北大核心
2007
1
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职称材料
4
2D-SiC/SiC复合材料的弹丸冲击损伤及冲击后拉伸性能
李广宇
岳一凡
王波
张程煜
索涛
李玉龙
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
5
Ti/Cf/PEEK混杂层板低速冲击及剩余拉伸性能实验研究
袁潇洒
Bhuwan Sapkota
郭华鑫
仲浪
潘蕾
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2020
2
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职称材料
6
二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击损伤研究
皮慧龙
张宝鹏
于新民
刘伟
金鑫
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
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职称材料
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