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改进的虚裂纹闭合技术及其在复合材料脱层分析中的应用 被引量:7
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作者 危银涛 杨挺青 +1 位作者 万志敏 杜星文 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第3期308-312,364,共6页
提出一种改进的虚裂纹闭合技术 (VCCT)对轮胎带束 (一种复合材料结构 )不同脱层长度下的应变能释放率进行了计算。将强制裂纹闭合的位移作为一种可变约束施加在变形后的裂纹尖端 ,约束反力作为裂纹尖端力计算 ,应变能释放率由裂纹尖端... 提出一种改进的虚裂纹闭合技术 (VCCT)对轮胎带束 (一种复合材料结构 )不同脱层长度下的应变能释放率进行了计算。将强制裂纹闭合的位移作为一种可变约束施加在变形后的裂纹尖端 ,约束反力作为裂纹尖端力计算 ,应变能释放率由裂纹尖端力和约束位移的乘积得到。该方法的优点是简便易行 ,在物理理解上直观 ,实施起来方便。本文应用该技术对带束脱层进行了断裂力学分析 ,给出了数值结果 ,并对带束的脱层寿命进行了评价。 展开更多
关键词 裂纹闭合技术 轮胎带束 脱层 复合材料
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塑封SiC功率器件在高温损耗功率下的热应力和断裂分析 被引量:1
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作者 傅朝 王珺 《半导体技术》 北大核心 2025年第4期393-398,共6页
塑封SiC功率器件是新能源汽车电力电子技术的核心,其在高温环境、高功率下工作的可靠性是关键问题。对具有顶部散热结构的塑封SiC功率器件,考虑高温环境下芯片的损耗功率,利用有限元分析(FEA)研究了热应力分布,并采用虚拟裂纹闭合技术(V... 塑封SiC功率器件是新能源汽车电力电子技术的核心,其在高温环境、高功率下工作的可靠性是关键问题。对具有顶部散热结构的塑封SiC功率器件,考虑高温环境下芯片的损耗功率,利用有限元分析(FEA)研究了热应力分布,并采用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)分析了塑封器件的界面断裂问题。结果表明,塑封器件热应力集中在芯片和焊料层界面,较薄的芯片和适当增厚的焊料层可有效降低界面的断裂风险;当预裂纹长度超过100μm时,芯片和焊料层界面裂纹可能扩展;裂纹前缘更易形成弧形;裂纹扩展与张开、剪切和撕裂三种断裂模式相关,对面外相位角分析发现撕裂模式在裂纹边角处占比更高,而裂纹中间区域以剪切模式为主。 展开更多
关键词 SIC 断裂 热应力 极端工况 有限元分析(FEA) 裂纹闭合技术(vcct)
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裂纹间距及铺层角度对复合材料分层的影响 被引量:2
3
作者 范学领 孙秦 +1 位作者 原梅妮 菊池正纪 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期327-330,共4页
分层问题是复合材料层合板最常见问题,据统计约60%的层合板失效都与分层相关。通过基于虚裂纹闭合技术(VCCT)的重合网格法(S-FEM),分析了不同铺层角度及裂纹间距对应变能释放率的影响。由分析结果可看出,应变能释放率随铺层角度增加而减... 分层问题是复合材料层合板最常见问题,据统计约60%的层合板失效都与分层相关。通过基于虚裂纹闭合技术(VCCT)的重合网格法(S-FEM),分析了不同铺层角度及裂纹间距对应变能释放率的影响。由分析结果可看出,应变能释放率随铺层角度增加而减小;在裂纹尖端距离相对较小时,距离对能量释放率的影响要远大于铺层角度变化的影响。 展开更多
关键词 重合网格法(S-FEM) 复合材料分层 应变能释放率(SERR) 裂纹闭合技术(vcct)
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复合材料界面裂纹尖端应变能释放率及模态混合度计算 被引量:1
4
作者 范学领 孙秦 菊池正纪 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期210-213,共4页
为了准确预测复合材料层合板分层扩展及疲劳损伤,应用改进的虚裂纹闭合技术计算复合材料分层尖端处应变能释放率及模态混合度。首先介绍了改进的虚裂纹闭合技术,然后将其应用到重合网格法中,求得了分层尖端处总应变能释放率,并提取了各... 为了准确预测复合材料层合板分层扩展及疲劳损伤,应用改进的虚裂纹闭合技术计算复合材料分层尖端处应变能释放率及模态混合度。首先介绍了改进的虚裂纹闭合技术,然后将其应用到重合网格法中,求得了分层尖端处总应变能释放率,并提取了各模态下的应变能释放率分量。最后利用某界面裂纹模型验证了该方法计算应变能释放率、模态混合度及提取应变能释放率分量的有效性。 展开更多
关键词 模态混合度 裂纹闭合技术 应变能释放率 分层
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屈曲模态对含缺陷复材加筋板后屈曲的影响 被引量:6
5
作者 徐荣章 关志东 +1 位作者 刘璐 张楠 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1299-1304,共6页
某些结构类型的复合材料加筋板,由于一阶和二阶屈曲载荷十分接近,在压缩失稳时,相同的试验件会出现不同的失稳模态,并表现出明显不同的后屈曲承载能力.就此问题,进行了试验和数值模拟研究.轴压试验中,通过影像云纹法和超声C扫技术监测... 某些结构类型的复合材料加筋板,由于一阶和二阶屈曲载荷十分接近,在压缩失稳时,相同的试验件会出现不同的失稳模态,并表现出明显不同的后屈曲承载能力.就此问题,进行了试验和数值模拟研究.轴压试验中,通过影像云纹法和超声C扫技术监测试验件的失稳模态及缺陷扩展情况,以确定不同失稳模态对相同试验件后屈曲承载能力的影响.基于ABAQUS软件建立有限元模型,采用虚拟裂纹闭合技术(VCCT,Virtual Crack Closure Technology)模拟含预置脱胶缺陷的筋条-蒙皮界面,将失稳波形以几何扰动的形式引入后屈曲分析.通过分析缺陷前缘应变能释放率,研究两种模态下缺陷扩展特性.计算结果与试验结果相吻合,研究表明两种模态下缺陷的扩展特性明显不同,导致该型加筋板在3个半波失稳模态下的后屈曲承载能力明显高于2个半波模态下的后屈曲承载能力. 展开更多
关键词 复合材料加筋板 裂纹闭合技术(vcct) 屈曲模态 缺陷扩展 后屈曲特性
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重合网格法在复合材料分层问题中的应用 被引量:2
6
作者 范学领 孙秦 菊池正纪 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期17-20,共4页
使用重合网格法(S-FEM)分析了混合模态下CFRP层合板分层问题。首先将虚裂纹闭合技术集成到S-FEM程序中,求解了复合材料分层尖端处的应变能释放率。然后把重合网格法数值结果与基于梁理论的计算结果及实验数据进行了比较。结果表明,对于... 使用重合网格法(S-FEM)分析了混合模态下CFRP层合板分层问题。首先将虚裂纹闭合技术集成到S-FEM程序中,求解了复合材料分层尖端处的应变能释放率。然后把重合网格法数值结果与基于梁理论的计算结果及实验数据进行了比较。结果表明,对于单方向及多方向CFRP复合材料层合板,重合网格法都能够得到更精确的数值,是一种有效的计算复合材料裂纹尖端应变能释放率的方法。 展开更多
关键词 重合网格技术 应变能释放率 裂纹闭合技术 分层
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含分层损伤的复合材料层压板后屈曲及低周疲劳分层扩展有限元模拟研究 被引量:5
7
作者 杜洪雨 奚晓波 +3 位作者 孟力华 董晓莉 罗贵骞 石荣荣 《玻璃钢/复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第6期39-43,共5页
基于Abaqus软件建立3D层压板有限元模型,采用虚拟裂纹扩展技术(Virtual Crack Closure Technology,简称"VCCT")模拟分层界面。为接近真实物理模型,引入几何扰动。以含圆形分层区的层压板为研究对象,进行非线性后屈曲分层模拟... 基于Abaqus软件建立3D层压板有限元模型,采用虚拟裂纹扩展技术(Virtual Crack Closure Technology,简称"VCCT")模拟分层界面。为接近真实物理模型,引入几何扰动。以含圆形分层区的层压板为研究对象,进行非线性后屈曲分层模拟。根据后屈曲分层扩展分析结果,以Paris模拟疲劳分层的萌生及扩展,研究复合材料低周疲劳特性。 展开更多
关键词 复合材料层压板 裂纹闭合技术(vcct) 后屈曲 分层扩展 低周疲劳
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