基于连续介质损伤力学的钛合金耐压球壳极限强度分析 被引量：2

1

作者 张博文 万正权 +2 位作者 赵青 徐强 张爱锋 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期92-102,共11页

本文在连续介质损伤力学理论框架下,以深海载人装备耐压球壳结构为研究对象,开展Bonora损伤模型适用性研究。首先,设计TA31钛合金加载卸载试验,依据试验结果,分析Bonora模型参数对材料应力应变响应的影响规律;随后,提出一种模型参数校... 本文在连续介质损伤力学理论框架下,以深海载人装备耐压球壳结构为研究对象,开展Bonora损伤模型适用性研究。首先,设计TA31钛合金加载卸载试验,依据试验结果,分析Bonora模型参数对材料应力应变响应的影响规律;随后,提出一种模型参数校准方法,依据试验数据确定TA31钛合金的模型参数;最后,将Bonora模型通过VUMAT子程序的形式嵌入到有限元软件中,开展钛合金球壳结构的极限强度分析,并与传统方法进行对比。研究结果表明,在耐压球壳极限强度分析中,引入Bonora模型可以准确模拟耐压球壳结构的失效模式和破坏压力。该模型在材料本构关系中考虑了屈服强度、抗拉强度以及最大塑性应变的影响,结构失效的物理意义更加明确,对材料性能的优化与提升具有指导意义。 展开更多

关键词 钛合金 耐压球壳 连续介质损伤力学 Bonora模型 数值模拟

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复合材料层合板低速冲击损伤分析的连续介质损伤力学模型 被引量：9

2

作者 李念 陈普会 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期458-470,共13页

针对复合材料层合板低速冲击损伤问题,提出了一种各向异性材料连续介质损伤力学模型,模型涵盖损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.通过材料断裂面坐标下的损伤状态变量矩阵完成损伤表征,并考虑断裂面角度的影响,建立了主轴坐... 针对复合材料层合板低速冲击损伤问题,提出了一种各向异性材料连续介质损伤力学模型,模型涵盖损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.通过材料断裂面坐标下的损伤状态变量矩阵完成损伤表征,并考虑断裂面角度的影响,建立了主轴坐标系下的材料损伤本构关系.损伤起始由卜克(Puck)失效准则预测,损伤演化由断裂面上的等效应变控制,服从基于材料应变能释放的线性软化行为.模型区分了纤维损伤和基体损伤,并根据冲击载荷下层内产生多条基体裂纹继而扩展至界面形成层间裂纹(分层)的试验观察,引入基体裂纹饱和密度参数表征层间分层.以[0_3/45/-45]_S和[45/0/-45/90]_(4S)两种铺层的复合材料层合板为例,预测了不同冲击能量下复合材料层合板的低速冲击损伤响应参数,试验结果证明了连续介质损伤力学模型的有效性.模型在不同网格密度下的计算结果表明单元特征长度的引入可以在一定程度上降低损伤演化阶段对网格密度的依赖性. 展开更多

关键词 低速冲击 连续介质损伤力学模型 基体裂纹饱和密度参数 卜克准则 网格依赖性

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基于连续介质损伤力学的坑蚀钢筋高周疲劳寿命与损伤分析 被引量：10

3

作者 张昉 金伟良 +2 位作者 张军 毛江鸿 樊玮洁 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期405-411,426,共8页

以实测HRB400钢筋的疲劳损伤模型参数为基础,结合加速锈蚀钢筋蚀坑形貌和疲劳试验结果,通过二次开发在Abaqus平台上实现了坑蚀钢筋高周疲劳寿命预测和损伤过程分析.结果表明:坑蚀钢筋高周疲劳寿命预测结果与试验值吻合较好;坑蚀钢筋蚀... 以实测HRB400钢筋的疲劳损伤模型参数为基础,结合加速锈蚀钢筋蚀坑形貌和疲劳试验结果,通过二次开发在Abaqus平台上实现了坑蚀钢筋高周疲劳寿命预测和损伤过程分析.结果表明:坑蚀钢筋高周疲劳寿命预测结果与试验值吻合较好;坑蚀钢筋蚀坑处存在应力集中,疲劳损伤主要集中在蚀坑底部附近,疲劳前期和中期损伤发展缓慢,疲劳后期疲劳损伤迅速累积;坑蚀钢筋弹性模量随循环加载次数的增加而降低;坑蚀钢筋蚀坑底部的应力在疲劳后期迅速降至较低值,并向周边转移,应力重新分布. 展开更多

关键词 锈蚀钢筋 蚀坑 高周疲劳 连续介质损伤力学 有限元分析

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基于连续介质损伤模型的复合材料连接件失效分析 被引量：3

4

作者 拓宏亮 马晓平 卢智先 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期848-855,共8页

对4种不同铺层顺序的复合材料销钉连接件进行了挤压试验,得到复合材料销钉连接件的挤压强度和弦向挤压刚度,分析了载荷方向偏角对失效模式、挤压强度和弦向挤压刚度的影响规律。基于连续介质损伤力学理论,建立了复合材料销钉连接件在挤... 对4种不同铺层顺序的复合材料销钉连接件进行了挤压试验,得到复合材料销钉连接件的挤压强度和弦向挤压刚度,分析了载荷方向偏角对失效模式、挤压强度和弦向挤压刚度的影响规律。基于连续介质损伤力学理论,建立了复合材料销钉连接件在挤压载荷下的三维非线性数值模型,其中,采用最大应变准则预测纤维损伤的萌生,损伤演化规律则采用双线性损伤本构关系。基于物理失效机制的Puck准则对基体损伤的起始进行判定,根据断裂面内的等效应变表征基体损伤的扩展。该模型还考虑了剪切非线性和就地强度效应对挤压强度和损伤扩展的影响。基于此模型分析了销钉连接件在挤压载荷下的失效模式、挤压强度和弦向挤压刚度。试验结果和计算结果较好吻合,验证了模型的准确性和适用性。 展开更多

关键词 复合材料 销钉连接 挤压强度 连续介质损伤力学 损伤扩展 有限元模型

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基于损伤力学的颈部椎间盘退化与寿命预测研究

5

作者 刘景龙 徐鹏 +1 位作者 王丽珍 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期658-658,共1页

目的在长期的循环载荷作用下,飞行员的椎间盘容易发生疲劳损伤,损伤的累积导致椎间盘退化,降低椎间盘的承载寿命,影响日常生活和飞行训练。然而目前缺少对长期振动载荷作用下椎间盘损伤退化及寿命预测的研究。本文基于连续介质损伤力学... 目的在长期的循环载荷作用下,飞行员的椎间盘容易发生疲劳损伤,损伤的累积导致椎间盘退化,降低椎间盘的承载寿命,影响日常生活和飞行训练。然而目前缺少对长期振动载荷作用下椎间盘损伤退化及寿命预测的研究。本文基于连续介质损伤力学方法分析了飞行时长、振动频率、头盔重量及恢复训练对飞行员椎间盘疲劳损伤的影响。方法基于连续介质损伤力学的非线性损伤演化方程,在方程中考虑适用于人体组织自修复的恢复因子,使用椎间盘的体外疲劳实验数据和人体在正常步态过程中不同年龄段的椎间盘损伤数据对损伤演化模型进行参数标定和模型验证,得到了适用于人体椎间盘损伤演化和寿命预测的损伤演化方程。基于此方程,考虑飞行时长、振动频率、头盔重量和恢复锻炼等参数的作用,分析了各参数下飞行员颈部椎间盘的损伤演化历程,对椎间盘的寿命进行了预测。结果和结论考虑恢复因子的损伤演化方程能够用于人体椎间盘的损伤演化分析。结果显示,随着飞行时间的增加,椎间盘损伤退化的速度加快,椎间盘到达完全损伤的寿命缩短。频率及头盔重量的增加均会加快椎间盘的损伤速度。恢复因子的增加可促进椎间盘的损伤恢复,延长其发生退化的寿命。 展开更多

关键词 椎间盘退化 椎间盘损伤 连续介质损伤力学 寿命预测 疲劳损伤 演化历程 振动载荷 循环载荷

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考虑低应力循环影响的风电结构疲劳损伤模型

6

作者 戴靠山 杜航 +3 位作者 罗宇骁 熊川楠 李源 孙仲泽 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期522-530,共9页

为更精确地预测风电支撑结构焊缝与螺栓在含大量低应力循环(低于疲劳极限)的变幅荷载作用下的疲劳寿命,提出一种考虑低应力损伤饱和效应和强化效应的风电结构疲劳损伤评估模型。该模型在前人提出的非线性连续介质损伤力学(NLCD)模型基础... 为更精确地预测风电支撑结构焊缝与螺栓在含大量低应力循环(低于疲劳极限)的变幅荷载作用下的疲劳寿命,提出一种考虑低应力损伤饱和效应和强化效应的风电结构疲劳损伤评估模型。该模型在前人提出的非线性连续介质损伤力学(NLCD)模型基础上,引入新的特征变量对原有模型进行改进,对所搜集的相关高、低应力变幅疲劳试验数据进行分析拟合,将所提模型与工程中广泛使用的Miner准则和原NLCD模型进行对比。结果表明,在低应力循环占比较高的情况下,Miner准则无法考虑低应力循环的损伤贡献而导致预测结果偏高,NLCD模型考虑到每次低应力循环的损伤无限累加而导致预测结果趋于保守。相比之下,修正模型具有更优的精度,同时能较好地预测疲劳寿命随高应力幅值、低应力幅值、高-低应力循环周次比等参数的变化趋势,初步验证了所提出模型的有效性和正确性。 展开更多

关键词 风电机组 疲劳损伤 强化效应 损伤饱和 非线性连续介质损伤力学模型

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金属塑性损伤力学模型研究进展 被引量：9

7

作者 贾东昇 何涛 +2 位作者 霍元明 高建烨 李诗谦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期11-17,共7页

针对金属塑性损伤力学模型进行综述,总结和介绍了连续介质损伤力学模型以及细观损伤力学模型各自的优缺点及应用范围,并简要概括了两种模型的区别。以韧性断裂准则为出发点,总结了包括Kachanov-Rabotnov模型、Bao-Wierzbicki模型以及GT... 针对金属塑性损伤力学模型进行综述,总结和介绍了连续介质损伤力学模型以及细观损伤力学模型各自的优缺点及应用范围,并简要概括了两种模型的区别。以韧性断裂准则为出发点,总结了包括Kachanov-Rabotnov模型、Bao-Wierzbicki模型以及GTN模型在内的各模型的发展历程,在此期间,应力三轴度和Lode角参数的引入对各模型的发展具有积极的推动作用。在显微观察及有限元仿真等技术的影响下,各模型得到了更加深入的研究。结果表明,连续介质损伤力学模型对微观塑性损伤的预测精度更高、应用范围更广,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 塑性损伤 连续介质损伤力学 细观损伤力学 韧性断裂准则

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基于CDM的复合材料层合板三维非线性渐进损伤分析 被引量：11

8

作者 王跃全 童明波 朱书华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期709-714,共6页

建立了基于连续介质损伤力学(CDM)的中等尺度复合材料层合板三维渐进损伤分析模型。模型中损伤材料本构方程采用对应于不同损伤模式的内部状态变量进行描述,材料失效准则采用三维HASHIN准则。分析了含孔复合材料层合板压缩试件,计算强... 建立了基于连续介质损伤力学(CDM)的中等尺度复合材料层合板三维渐进损伤分析模型。模型中损伤材料本构方程采用对应于不同损伤模式的内部状态变量进行描述,材料失效准则采用三维HASHIN准则。分析了含孔复合材料层合板压缩试件,计算强度与试验数据的吻合表明该模型可用于预测含孔层合板的压缩强度,同时该模型可以预测层合板的失效模式以及损伤发生、扩展直至最终破坏的整个过程,并且该模型具有较好的计算收敛性。 展开更多

关键词 连续介质损伤力学 渐进损伤分析 极限强度 层合板 用户材料子程序

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结构钢损伤本构关系的研究 被引量：4

9

作者 郑宏 俞茂宏 顾强 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期469-472,共4页

回顾了结构钢损伤模型的发展史 ,提出了一种新的本构模型——结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型。该模型采用混合强化准则 ,考虑 Bauschinger效应、屈服平台、硬化 (软化 )效应及损伤和损伤演化影响。算例分析结果表明本文模型能够客观... 回顾了结构钢损伤模型的发展史 ,提出了一种新的本构模型——结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型。该模型采用混合强化准则 ,考虑 Bauschinger效应、屈服平台、硬化 (软化 )效应及损伤和损伤演化影响。算例分析结果表明本文模型能够客观地反映结构钢在循环荷载作用下的工作性能。 展开更多

关键词 钢结构 弹塑性各向异性损伤 本构关系 结构钢损伤 混合强化准则 硬化效应 循环荷载 连续介质损伤力学

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金属材料的非线性疲劳累积损伤模型及强度衰减分析 被引量：5

10

作者 段忠东 欧进萍 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期104-109,共6页

用连续介质损伤力学的方法推导得到了一个非线性的损伤发展方程，该方程计及了加载过程应力与损伤的完全耦合效应；又由损伤发展方程得到了一个计及加载循环周内和循环周间损伤积累非线性效应的完全非线性疲劳累积损伤模型，已有的部分... 用连续介质损伤力学的方法推导得到了一个非线性的损伤发展方程，该方程计及了加载过程应力与损伤的完全耦合效应；又由损伤发展方程得到了一个计及加载循环周内和循环周间损伤积累非线性效应的完全非线性疲劳累积损伤模型，已有的部分非线性疲劳累积损伤模型成为它的特例。由损伤发展方程确定了材料剩余强度随损伤发展的衰减规律和临界损伤值。 展开更多

关键词 金属材料 连续介质损伤力学 疲劳累积损伤 剩余强度 临界损伤性 非线性

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基于三维弹塑性损伤模型的木材非线性分析 被引量：35

11

作者 王明谦 宋晓滨 顾祥林 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期22-28,49,共8页

为预测木材复杂的受力行为,在弹塑性理论和连续介质损伤力学的框架内建立了木材三维弹塑性损伤本构模型。采用Hill屈服准则和Voce强化模型描述木材受压硬化行为;通过修正后的Hashin破坏准则和指数型损伤演化模型控制木材受拉、受剪的损... 为预测木材复杂的受力行为,在弹塑性理论和连续介质损伤力学的框架内建立了木材三维弹塑性损伤本构模型。采用Hill屈服准则和Voce强化模型描述木材受压硬化行为;通过修正后的Hashin破坏准则和指数型损伤演化模型控制木材受拉、受剪的损伤演化过程。基于应变增量法求解本构模型的数值解,并采用Newton-Raphson迭代法求解塑性应变。通过编写用户自定义子程序(UMAT)将本构模型嵌入商业有限元软件ABAQUS,并根据试验结果对本构模型进行了验证。针对木材顺纹和横纹受压试验的数值模拟结果表明,该模型可以有效地描述木材的受压非线性硬化行为。针对木材斜纹受拉试验的数值模拟结果表明破坏准则可以较为准确地识别木材在横纹拉应力和顺纹剪应力作用下的破坏模式,损伤演化模型可以合理地控制木材的损伤演化过程。 展开更多

关键词 木材 本构模型 非线性分析 弹塑性理论 连续介质损伤力学

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基于三维CDM的复合材料开口层合板失效分析 被引量：5

12

作者 李沛城 姚辽军 赵美英 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期305-308,共4页

建立了复合材料层合板三维连续介质损伤力学模型,并将该模型应用于复合材料开口层合板的损伤破坏分析中。与相关试验中开口层合板强度和损伤破坏情况对比分析表明:本文模型能够有效地模拟开口层合板从初始损伤到完全破坏的全过程,具有... 建立了复合材料层合板三维连续介质损伤力学模型,并将该模型应用于复合材料开口层合板的损伤破坏分析中。与相关试验中开口层合板强度和损伤破坏情况对比分析表明:本文模型能够有效地模拟开口层合板从初始损伤到完全破坏的全过程,具有较高的计算精度和良好的数值模拟收敛性。基于该模型,详细分析了在单向拉伸载荷作用下开口层合板不同铺层的损伤破坏情况。 展开更多

关键词 复合材料 连续介质损伤力学模型 开口 强度 损伤扩展

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基于CDM的复合材料层合板插层补强强度分析 被引量：5

13

作者 姚辽军 赵美英 李沛城 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期794-798,共5页

文章针对复合材料插层补强层合板损伤破坏问题,基于各向异性材料连续介质损伤力学方法,引入材料损伤状态变量对复合材料损伤情况进行描述,建立了复合材料插层补强三维非线性渐进损伤模型;利用该模型对复合材料插层补强层合板的损伤破坏... 文章针对复合材料插层补强层合板损伤破坏问题,基于各向异性材料连续介质损伤力学方法,引入材料损伤状态变量对复合材料损伤情况进行描述,建立了复合材料插层补强三维非线性渐进损伤模型;利用该模型对复合材料插层补强层合板的损伤破坏进行了准确预测。重点对补强设计中插层材料铺层比例和补强半径两个设计参数进行了研究,得到了复合材料开口层合板理想的插层材料铺层比例及补强半径范围。 展开更多

关键词 复合材料 连续介质损伤力学模型 插层补强设计

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轴压圆钢管混凝土短柱非线性徐变效应分析方法 被引量：1

14

作者 李世伟 杨永清 +1 位作者 蒲黔辉 孙博 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1083-1091,共9页

运用连续介质损伤力学的方法,分析轴压圆钢管混凝土(CFST)短柱在高应力水平下的非线性徐变效应.提出一种新的均匀约束条件下的混凝土塑性损伤本构模型(DPM-UC),以便于模拟高应力下的塑性和损伤演化;以DPM-UC为基础,提出一种新的考虑混... 运用连续介质损伤力学的方法,分析轴压圆钢管混凝土(CFST)短柱在高应力水平下的非线性徐变效应.提出一种新的均匀约束条件下的混凝土塑性损伤本构模型(DPM-UC),以便于模拟高应力下的塑性和损伤演化;以DPM-UC为基础,提出一种新的考虑混凝土徐变三维特性的非线性徐变效应分析理论框架,建立相应的数值分析方法,并嵌入到有限元分析软件ABAQUS中.将不同应力水平下的徐变试验结果与分析结果进行对比,结果显示:当承受较大应力水平时,采用非线性与线性徐变理论的计算结果差异明显,采用非线性徐变理论的预测值与实测值更为接近,验证了所提方法的可靠性与合理性. 展开更多

关键词 结构工程 圆钢管混凝土(CFST)短柱 非线性徐变效应 连续介质损伤力学 ABAQUS二次开发

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超超临界火电机组用铁素体系耐热钢持久性能的预测方法 被引量：1

15

作者 陈云翔 杨柯 单以银 《广东电力》 2012年第4期5-8,共4页

为了介绍几种目前比较常用的超超临界火电机组用新型铁素体系耐热钢持久性能的预测方法,对已有文献资料进行归纳总结,分析各种预测方法的特点及局限性。分析结果表明:等温线外推法将会严重高估新型铁素体系耐热钢的持久性能,时间-温度... 为了介绍几种目前比较常用的超超临界火电机组用新型铁素体系耐热钢持久性能的预测方法,对已有文献资料进行归纳总结,分析各种预测方法的特点及局限性。分析结果表明:等温线外推法将会严重高估新型铁素体系耐热钢的持久性能,时间-温度参数法则仍然适用;由于9%～12%(质量分数)Cr系耐热钢在长期的服役过程中显微组织演变明显,应使用多区时间-温度参数法;连续介质损伤力学(continuum damage mechanics,CDM)模型中的各个参数都有具体的物理含义,有着更大的发展空间和良好的应用前景。 展开更多

关键词 耐热钢 持久性能预测 蠕变 等温线外推法 时间-温度参数法 连续介质损伤力学模型

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双模量复合材料层合结构承载极限的预测 被引量：4

16

作者 黄哲峰 李力 +2 位作者 杨增钦 尚福林 侯德门 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1445-1453,共9页

基于三维连续介质损伤力学模型,针对双模量纤维增强树脂基(BFRP)复合材料层合结构提出了一种改进的渐进损伤分析方法。首先,根据双模量材料的双线性模型以及正交各向异性材料本构理论,给出了BFRP单层板的应力-应变关系描述方法。其次,采... 基于三维连续介质损伤力学模型,针对双模量纤维增强树脂基(BFRP)复合材料层合结构提出了一种改进的渐进损伤分析方法。首先,根据双模量材料的双线性模型以及正交各向异性材料本构理论,给出了BFRP单层板的应力-应变关系描述方法。其次,采用Dvorak就位强度模型计算了单层板的就位强度。并且,采用三维Hashin强度准则以及指数型材料损伤演化准则描述层合板的内部损伤起始与演化,使用内聚力单元描述层间的力学行为。进而,借助Abaqus材料子程序Umat编写了BFRP层合结构的渐进损伤分析程序。通过与文献试验结果的比较验证了新方法的正确性。最后利用该方法,对某空间站BFRP臂杆结构的承载极限进行了仿真分析,得到了相应的预测结果。 展开更多

关键词 双模量 连续介质损伤力学 就位强度 渐进损伤分析 Hashin 失效准则

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纤维增强复合材料断裂模型综述(英文) 被引量：4

17

作者 乔阳阳 白远利 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2018年第1期1-10,共10页

聚合物基质复合材料由于其优异的机械性能自20世纪60年代就越来越广泛地应用于航空业和汽车业。然而,由于复合材料的断裂模式非常多样和复杂,对于复合材料损伤以及断裂的预测仍然是一个很大的挑战。该文总结了复合材料断裂的主要模型和... 聚合物基质复合材料由于其优异的机械性能自20世纪60年代就越来越广泛地应用于航空业和汽车业。然而,由于复合材料的断裂模式非常多样和复杂,对于复合材料损伤以及断裂的预测仍然是一个很大的挑战。该文总结了复合材料断裂的主要模型和方法。方法可分为3类:断裂准则法、连续介质损伤力学法和塑性法。断裂准则法主要考虑复合材料的起始或者最终的断裂极限;连续介质损伤力学法考虑了材料弹性模量的衰减;塑性法则是把材料的非线性性能当做塑性来考虑。复合材料分层的模型法,作为一种很特殊的失效模式,也包括在这篇综述中,这种失效跟纤维的方向和层板的组合方式很有关系。该文对这些模型的相对优势和劣势也进行了总结。 展开更多

关键词 复合材料 复合材料断裂模型 断裂准则法 连续介质损伤力学法 塑性法 复合材料分层模型

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剪切载荷下圆形和菱形开口层压板承载能力对比研究 被引量：1

18

作者 高伟 姚雄华 张文军 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期819-824,共6页

基于剪切载荷工况,采用试验和数值计算模拟方法研究含圆形开口、菱形开口复合材料层压板承载能力及其失效模式。研究结果表明:层压板重量相同、开口可达性相同和铺层角度信息相同的前提下,菱形开口层压板承载能力大于圆形开口层压板承... 基于剪切载荷工况,采用试验和数值计算模拟方法研究含圆形开口、菱形开口复合材料层压板承载能力及其失效模式。研究结果表明:层压板重量相同、开口可达性相同和铺层角度信息相同的前提下,菱形开口层压板承载能力大于圆形开口层压板承载能力;基于非线性连续介质损伤力学(CDM),采用最大应变失效准则预测纤维损伤、三维非线性Puck失效准则预测基体损伤,构建含开口层压板三维有限元模型并进行数值计算模拟,通过与试验结果对比,表明该模型能有效预测含开口层压板承载能力及其失效模式。 展开更多

关键词 复合材料 层压板 开口 连续介质损伤力学 失效模式

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基于GTN和CDM的5754铝合金板材成形极限曲线和失效行为对比分析 被引量：1

19

作者 周彬 王成 +2 位作者 汪森辉 陶欣荣 苏奇 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期135-143,共9页

为探究基于不同物理机制的损伤模型对材料可成形性预测的影响,分别采用Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)细观损伤模型和基于热力学的连续介质损伤力学(CDM)模型对5754铝合金板材的成形极限曲线和失效行为进行了对比分析。首先,建立了575... 为探究基于不同物理机制的损伤模型对材料可成形性预测的影响,分别采用Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)细观损伤模型和基于热力学的连续介质损伤力学(CDM)模型对5754铝合金板材的成形极限曲线和失效行为进行了对比分析。首先,建立了5754铝合金板材单向拉伸有限元模型,对照实验结果验证了GTN细观损伤模型和基于热力学的CDM模型在表征材料力学行为上的有效性。其次,开展了不同宽度尺寸板材试样的胀形有限元模拟,提取破坏位置的主应变和次应变,绘制5754铝合金板材的成形极限。结果表明,GTN细观损伤模型预测的成形极限曲线与实验数据吻合较好,但基于热力学的CDM模型不能准确地反映成形极限曲线中材料点拉-压力学特征与拉-拉力学特征之间的区别。最后,利用基于GTN和CDM的成形极限曲线预测5754铝合金在十字拉深成形过程中的损伤分布和失效行为,结果表明,两种基于不同机制的损伤模型都能够有效地预测5754铝合金的可成形性,预测结果与实验现象具有很好的一致性。 展开更多

关键词 5754铝合金 GTN细观损伤模型 连续介质损伤力学模型 成形极限曲线 数值模拟

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