缝纫泡沫芯夹层结构低速冲击损伤分析 被引量：9

1

作者 郑晓霞 郑锡涛 +1 位作者 屈天骄 张建锋 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期774-779,共6页

在缝纫复合材料泡沫芯夹层结构低速冲击试验研究基础上,文章开展了低速冲击损伤数值分析。首先利用有限元软件分别对未缝纫和缝纫的复合材料泡沫芯夹层结构低速冲击下的损伤面积进行了数值估算,发现两者的上面板损伤面积均大于下面板的... 在缝纫复合材料泡沫芯夹层结构低速冲击试验研究基础上,文章开展了低速冲击损伤数值分析。首先利用有限元软件分别对未缝纫和缝纫的复合材料泡沫芯夹层结构低速冲击下的损伤面积进行了数值估算,发现两者的上面板损伤面积均大于下面板的损伤面积,但两者的主要损伤模式不同,未缝纫夹层结构的主要损伤模式为上面板损伤,而缝纫夹层结构主要以泡沫芯材压碎损伤破坏为主。有限元计算结果与试验结果吻合较好,证明文中所建立模型的正确性。随后模拟计算了冲击能量、上面板厚度、泡沫芯材厚度、缝纫密度、落锤冲击位置等五个因素变化对缝纫泡沫芯复合材料夹层结构损伤面积的影响,并进行了相关的理论分析。 展开更多

关键词 夹层结构 有限元法 泡沫芯夹层结构 复合材料 缝纫 损伤面积 数值模拟 低速冲击

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缝合泡沫夹芯结构复合材料VARTM工艺树脂充填模拟及验证 被引量：11

2

作者 王科 赖家美 +2 位作者 鄢冬冬 黄志超 柳和生 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期124-129,共6页

采用"长条"模型代替泡沫中沿缝线方向树脂流动模型并对其等效渗透率及孔隙率进行计算;然后用PAM-RTM软件对缝合泡沫夹芯结构真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺树脂充填过程进行数值模拟,最后建立了流动可视化实验装置对模... 采用"长条"模型代替泡沫中沿缝线方向树脂流动模型并对其等效渗透率及孔隙率进行计算;然后用PAM-RTM软件对缝合泡沫夹芯结构真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺树脂充填过程进行数值模拟,最后建立了流动可视化实验装置对模拟结果进行实验验证。对比模拟与实验结果表明,模拟与实验完成整个充填过程的时间非常接近,并且树脂在预成型体中流动方式及在预成型体上、下面板流动状态的数值模拟与实验结果也非常地一致。故建立的"长条"模型及其相关参数的计算是合理的,可以用来准确地预测缝合泡沫夹芯结构VARTM工艺树脂充填过程。另外,树脂在上面板流动前沿在沿宽度方向较为统一,而树脂在下面板流动前沿呈现锯齿状,容易产生空隙及干斑等缺陷,影响制品的质量。 展开更多

关键词 缝合泡沫夹芯结构 真空辅助树脂传递模塑成型 复合材料 “长条”模型 PAM-RTM

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缝合复合材料泡沫夹层结构的平压和剪切性能研究 被引量：4

3

作者 刘华峰 赵凯辉 +1 位作者 王佩艳 岳珠峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1213-1215,共3页

选用3种相同材料制造的复合材料泡沫夹层结构形式(未缝合、锁式缝合和达夫汀缝合),进行了面外压缩(平压)和面内剪切两项试验,研究了缝合方法对缝合夹层结构力学性能和破坏模式的影响。试验数据和观察结果表明,泡沫夹层结构缝合后较未缝... 选用3种相同材料制造的复合材料泡沫夹层结构形式(未缝合、锁式缝合和达夫汀缝合),进行了面外压缩(平压)和面内剪切两项试验,研究了缝合方法对缝合夹层结构力学性能和破坏模式的影响。试验数据和观察结果表明,泡沫夹层结构缝合后较未缝合结构,面外压缩和面内剪切的强度和模量均得到了极大提高;不同的缝纫方法使得结构强度和模量的提高程度不同;达夫汀缝合方式使面外压缩和面内剪切的强度和模量的提高程度均优于锁式缝合方式。试验结果为进一步的结构设计和理论分析提供性能分析数据。 展开更多

关键词 复合材料 泡沫夹芯 达夫汀缝合 锁式缝合

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嵌入加强筋的缝合泡沫夹芯结构复合材料VARTM工艺树脂充填模拟及验证 被引量：4

4

作者 赖家美 陈乐乐 +2 位作者 王科 柳和生 黄志超 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期99-105,共7页

在缝合泡沫夹芯结构复合材料的泡沫中嵌入轻质的加强筋板,可以在不增加缝合密度并且在只增加较少质量的前提下,增强复合材料制品整体的强度和刚性。文中对真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺树脂在嵌入加强筋的缝合泡沫夹芯结构复合... 在缝合泡沫夹芯结构复合材料的泡沫中嵌入轻质的加强筋板,可以在不增加缝合密度并且在只增加较少质量的前提下,增强复合材料制品整体的强度和刚性。文中对真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺树脂在嵌入加强筋的缝合泡沫夹芯结构复合材料预成型体中充填过程进行模拟和验证研究。采用一种矩形流道模型代替沿加强筋与泡沫空隙间的树脂流动,并对其等效渗透率及孔隙率进行计算;通过PAM-RTM软件模拟了嵌入加强筋板的缝合泡沫夹芯结构VARTM工艺的树脂充填过程,并建立了流动可视化实验装置与模拟对比,结果表明模拟与实验相当吻合。而模拟与实验的结果均表明加强筋的引入可以在局部加强树脂沿厚度方向的流动,但是会延缓树脂对整个预成型体的充填。 展开更多

关键词 缝合泡沫夹芯结构 加强筋板 真空辅助树脂传递模塑成型 树脂流动 PAM—RTM软件

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碳纤维/PMI泡沫夹芯复合材料的弯曲特性分析 被引量：11

5

作者 李晓宇 王佩艳 +1 位作者 李祚军 谯盛军 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第5期1261-1265,共5页

通过三点弯曲实验研究,得到了碳纤维/PMI泡沫夹芯复合材料的弯曲性能以及破坏机理。并采用逐渐累积损伤方法对泡沫夹芯结构弯曲载荷进行了预测,结果发现:模拟与试验结果较吻合,弯曲载荷误差为6.31%。研究结果表明:有限元数值模拟能够准... 通过三点弯曲实验研究,得到了碳纤维/PMI泡沫夹芯复合材料的弯曲性能以及破坏机理。并采用逐渐累积损伤方法对泡沫夹芯结构弯曲载荷进行了预测,结果发现:模拟与试验结果较吻合,弯曲载荷误差为6.31%。研究结果表明:有限元数值模拟能够准确地得到泡沫夹芯复合材料在压缩过程中的损伤扩展,并最终预测碳纤维/PMI泡沫夹芯复合材料的最大破坏载荷和破坏趋势。 展开更多

关键词 夹芯结构 复合材料 泡沫夹芯 三点弯曲试验

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缝合复合材料泡沫夹层结构层间剪切性能研究 被引量：4

6

作者 杨慧 刘兴宇 张弛 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期105-109,184-185,共5页

复合材料泡沫夹层结构在飞机结构上的应用日益广泛,面板与芯子的全厚度缝合是提高泡沫夹层结构层间剪切性能的重要途径。本文通过层间剪切试验,研究不同缝合密度下单向带面板和织物面板复合材料泡沫夹层结构的层间剪切强度及其变化规律... 复合材料泡沫夹层结构在飞机结构上的应用日益广泛,面板与芯子的全厚度缝合是提高泡沫夹层结构层间剪切性能的重要途径。本文通过层间剪切试验,研究不同缝合密度下单向带面板和织物面板复合材料泡沫夹层结构的层间剪切强度及其变化规律。研究结果表明:面板为单向带的缝合泡沫夹层结构最大剪切载荷和层间剪切强度均优于未缝合泡沫夹层结构的,且层间剪切性能随着缝合密度的增加而增加;面板为织物的缝合泡沫夹层结构缝合密度超过4000针/m2左右后,最大剪切载荷和层间剪切强度均优于未缝合泡沫夹层结构,且层间剪切性能随着缝合密度的增加而增加。 展开更多

关键词 缝合 复合材料 泡沫夹层 层间剪切

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缝合复合材料泡沫夹层结构稳定性研究 被引量：3

7

作者 杨慧 刘兴宇 徐东明 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期299-303,357,共5页

随着复合材料结构在航空航天领域的应用日渐广泛,非主承力结构壁板趋向于采用高比刚度的泡沫夹层结构。采用缝合工艺虽能提高泡沫夹层结构的面外性能和层间性能,但对泡沫夹层结构其它性能的影响并不明晰。通过压缩稳定性试验对泡沫夹层... 随着复合材料结构在航空航天领域的应用日渐广泛,非主承力结构壁板趋向于采用高比刚度的泡沫夹层结构。采用缝合工艺虽能提高泡沫夹层结构的面外性能和层间性能,但对泡沫夹层结构其它性能的影响并不明晰。通过压缩稳定性试验对泡沫夹层结构的稳定性进行研究,夹层结构分别采用单向带面板和织物面板。研究对象包括未缝合泡沫夹层结构和不同缝合密度的缝合泡沫夹层结构。试验结果表明:缝合会降低泡沫夹层结构的稳定性,缝合密度增加时,泡沫夹层结构稳定性性能降低。 展开更多

关键词 缝合 复合材料 泡沫夹层 稳定性

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单轴压缩载荷下夹层梁结构屈曲及皱曲模拟研究 被引量：8

8

作者 贺尔铭 张钊 +2 位作者 胡亚琪 张晓辉 贺元晨 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期668-674,共7页

泡沫夹层结构以其较高的比刚度及比强度特性在航空航天等领域具有巨大的应用潜力,但当夹层结构作为主承力部件承压时可能带来复杂的屈曲及皱曲稳定性问题。文章基于有限元分析软件Ansys,建立了铝面板泡沫夹层梁结构的二维有限元模型,研... 泡沫夹层结构以其较高的比刚度及比强度特性在航空航天等领域具有巨大的应用潜力,但当夹层结构作为主承力部件承压时可能带来复杂的屈曲及皱曲稳定性问题。文章基于有限元分析软件Ansys,建立了铝面板泡沫夹层梁结构的二维有限元模型,研究了夹层梁结构在单轴压缩载荷下结构临界失稳载荷与屈曲失效模态的内在关系,并分析了芯材厚度、芯材弹性模量等参数对夹层结构稳定性的影响规律。研究结果表明:芯材-面板的厚度比及弹性模量比对夹层结构的屈曲失效模态具有决定性作用,增加芯材厚度及选用较高弹性模量的芯材,可有效提高泡沫夹层结构的临界失稳载荷,文中研究结果可为泡沫夹层结构的优化设计及工程应用提供理论依据。 展开更多

关键词 泡沫夹层梁结构 屈曲 皱曲 稳定性 有限元分析

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缝合复合材料泡沫夹芯结构剪切刚度预报 被引量：2

9

作者 杨慧 张晓晶 汪海 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期600-603,共4页

针对复合材料泡沫夹芯结构的缝合工艺采用代表体元法,通过建立有限元模型,对这种新型复合材料结构的剪切刚度性能进行了预测。考察了缝合对材料弹性常数的影响,给出了弹性常数的计算方法,并着重探讨了纤维弯曲、富树脂区以及缝线刚度、... 针对复合材料泡沫夹芯结构的缝合工艺采用代表体元法,通过建立有限元模型,对这种新型复合材料结构的剪切刚度性能进行了预测。考察了缝合对材料弹性常数的影响,给出了弹性常数的计算方法,并着重探讨了纤维弯曲、富树脂区以及缝线刚度、缝线等效直径对结构剪切刚度的影响。对比发现:结构的面内剪切刚度与缝线直径成反比,与缝线的剪切刚度成正比;面外剪切刚度与缝线直径成正比,与缝线的剪切刚度成正比。数值分析结果与试验结果比较吻合。 展开更多

关键词 缝合 泡沫夹芯 复合材料 代表体元法

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缝合参数对缝合泡沫夹芯结构复合材料VARTM工艺树脂充模的影响 被引量：1

10

作者 王科 赖家美 +2 位作者 鄢冬冬 柳和生 黄志超 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期137-143,共7页

对不同缝合参数的缝合泡沫夹芯结构复合材料真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺进行数值模拟,研究了针距、行距、缝针直径、芯板厚度及纤维面板厚度等缝合参数对缝合泡沫夹芯结构复合材料VARTM工艺树脂流动充填的影响。结果表明,改变... 对不同缝合参数的缝合泡沫夹芯结构复合材料真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺进行数值模拟,研究了针距、行距、缝针直径、芯板厚度及纤维面板厚度等缝合参数对缝合泡沫夹芯结构复合材料VARTM工艺树脂流动充填的影响。结果表明,改变缝合行距对树脂的流动充填速度影响不大,缝合行距越大,树脂在下层纤维面板流动的同步性越差,制品出现空隙及干斑的可能性越大;缝合针距越小,树脂完成充填的时间越长;分别增加缝针直径和泡沫芯板的厚度,树脂完成充填时间呈线性增长,缝针直径越大,下层纤维面板树脂浸润效果越好;纤维面板厚度增加,树脂完成充填的时间变长,且相对于其他缝合参数,纤维面板厚度对树脂流动充填时间影响最大;缝合针距、泡沫芯板的厚度及纤维面板的厚度都不影响树脂在下层纤维面板的浸润效果。 展开更多

关键词 缝合参数 缝合泡沫夹芯结构 真空辅助树脂传递模塑成型 复合材料 数值模拟

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缝合复合材料泡沫夹层结构侧压剪切力学性能试验研究 被引量：1

11

作者 刘华峰 赵凯辉 +1 位作者 王佩艳 岳珠峰 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2011年第4期18-21,共4页

选用3种相同材料制造的夹层结构形式未缝合、锁式缝合和达夫汀缝合复合材料泡沫芯夹层结构,进行了侧压和剪切实验,研究了缝合方法对缝合夹层结构力学性能和破坏模式的影响.试验数据和观察结果表明,泡沫夹层结构缝合后较未缝合在侧压和... 选用3种相同材料制造的夹层结构形式未缝合、锁式缝合和达夫汀缝合复合材料泡沫芯夹层结构,进行了侧压和剪切实验,研究了缝合方法对缝合夹层结构力学性能和破坏模式的影响.试验数据和观察结果表明,泡沫夹层结构缝合后较未缝合在侧压和剪切的强度刚度均得到了极大提高.而不同的缝合方法对结构强度和模量改变是不同的.达夫汀缝合方法在提高剪切强度和模量优于锁式缝合,但在提高侧压刚强度上和锁式缝合相差不大. 展开更多

关键词 复合材料 泡沫夹芯 达夫汀缝合 锁式缝合

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压缩载荷下夹层结构斜坡过渡区域性能分析 被引量：1

12

作者 黄翔 周光明 +2 位作者 陆方舟 蔡登安 曹然 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期68-71,共4页

建立了泡沫夹层结构斜坡过渡区域的三维（3D）有限元模型,进行了斜坡过渡区域的坡度角分析优化.基于有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,建立了考虑斜坡过渡区面板铺层递减的泡沫夹层结构的有限元模型,研究了结构在单轴压缩载荷作用下的... 建立了泡沫夹层结构斜坡过渡区域的三维（3D）有限元模型,进行了斜坡过渡区域的坡度角分析优化.基于有限元分析软件MSC.Patran/Nastran,建立了考虑斜坡过渡区面板铺层递减的泡沫夹层结构的有限元模型,研究了结构在单轴压缩载荷作用下的力学行为,进一步讨论了坡度角对于夹层结构过渡区域结构强度和稳定性的影响规律.研究结果表明,泡沫夹层结构坡度角在25°～30°时能够达到提高结构承载能力及减轻结构质量的双重目的. 展开更多

关键词 泡沫夹层结构 失效分析 坡度角设计 结构稳定性

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导流介质对缝合泡沫夹芯结构复合材料VARTM工艺中树脂流动影响研究 被引量：1

13

作者 王科 赖家美 +2 位作者 唐传崇 胡武庭 黄志超 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期41-44,68,共5页

对4种不同位置铺放导流网的缝合泡沫夹芯结构预成型体进行了真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺树脂充填实验,探究了预成型体中导流网的铺放位置对树脂在其中流动浸润的影响。对实验结果进行分析得出:预成型体中加入一层导流网可以使... 对4种不同位置铺放导流网的缝合泡沫夹芯结构预成型体进行了真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺树脂充填实验,探究了预成型体中导流网的铺放位置对树脂在其中流动浸润的影响。对实验结果进行分析得出:预成型体中加入一层导流网可以使上、下层纤维面板中树脂完成充填时间间隔变小;导流网分别铺放在预成型体泡沫芯板上及预成型体最底层均易导致预成型体下层纤维面板形成空隙及干斑等缺陷,影响制品质量;导流网铺放在预成型体下层纤维面板上不但缩短了上、下层纤维面板中树脂完成充填时间间隔,而且下层纤维面板中树脂流动较一致,利于提高预成型体树脂充填质量。 展开更多

关键词 缝合泡沫夹芯结构 真空辅助树脂传递模塑成型 导流介质 复合材料

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缝合泡沫夹层复合材料平压性能及数值模拟

14

作者 毛丽贺 耿浩河 +1 位作者 尹春晖 焦亚男 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第6期36-42,共7页

针对泡沫夹层复合材料在压力作用下因易开裂导致性能下降的情况,使用碳纤维作为缝线,对碳纤维布和泡沫缝合制备了缝合泡沫夹层复合材料,探究其在受到平压载荷作用下的平压性能和平压破坏模式;利用ABAQUS模拟软件进行缝合泡沫夹层复合材... 针对泡沫夹层复合材料在压力作用下因易开裂导致性能下降的情况,使用碳纤维作为缝线,对碳纤维布和泡沫缝合制备了缝合泡沫夹层复合材料,探究其在受到平压载荷作用下的平压性能和平压破坏模式;利用ABAQUS模拟软件进行缝合泡沫夹层复合材料建模,并进行静力学分析;使用桁架单元模拟纤维树脂柱的受力情况,基于Hasin失效准则模拟上下纤维面板,使用三维实体单元模拟泡沫夹芯。研究结果表明:缝合夹层复合材料实验和模拟分析得到的压缩强度和压缩模量误差分别为13.74%和16.09%,说明该模型具有一定的可信度和可用性;在平压载荷作用下,缝合泡沫夹层复合材料的主要承力部分是纤维树脂柱,并且可以观察到纤维树脂柱与纤维面板处出现一定的应力集中现象;缝合泡沫夹层复合材料的破坏主要为纤维柱与面板连接处之间的断裂失效,泡沫压缩变形过程实验与模拟也较为相符。 展开更多

关键词 泡沫 夹层结构 缝合 复合材料 平压性能 数值模拟

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缝合增强泡沫夹芯结构复合材料力学性能研究 被引量：10

15

作者 仇艳慧 徐庆林 +2 位作者 尹昌平 张鉴炜 曾竟成 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2017年第10期46-52,共7页

采用机械缝合设备连续制备了"X"型构型缝合增强泡沫夹芯结构预成型体,并采用真空导入模塑工艺(VIMP)整体成型了缝合增强泡沫夹芯结构复合材料。实验研究了面板纤维布层数、面板纤维布穿透缝合层数、缝合角度、缝合针距及纱线... 采用机械缝合设备连续制备了"X"型构型缝合增强泡沫夹芯结构预成型体,并采用真空导入模塑工艺(VIMP)整体成型了缝合增强泡沫夹芯结构复合材料。实验研究了面板纤维布层数、面板纤维布穿透缝合层数、缝合角度、缝合针距及纱线股数对缝合增强泡沫夹芯结构复合材料弯曲性能和平压性能的影响规律。实验结果表明:与未缝合结构相比,缝合结构在质量未明显增加的情况下,弯曲性能和压缩性能得到了显著提高,其弯曲刚度最大提高了4.66倍,破坏载荷最大提高了13.8倍;压缩强度和压缩模量最大分别提高了26.2倍和15.2倍。 展开更多

关键词 缝合增强 泡沫夹芯结构 复合材料 弯曲性能 平压性能

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含天线与不含天线泡沫芯夹层结构损伤模拟及强度预测 被引量：8

16

作者 尹斌 许希武 古兴瑾 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期708-714,727,共8页

针对复合材料泡沫芯夹层一体化天线结构开展试验研究,对比含天线和不含天线两种结构面内、面外力学性能,试验结果表明:含天线结构强度小于不含天线结构强度。在试验研究的基础上,通过引入针对复合材料层合板的Tsai-Wu张量判据和针对泡... 针对复合材料泡沫芯夹层一体化天线结构开展试验研究,对比含天线和不含天线两种结构面内、面外力学性能,试验结果表明:含天线结构强度小于不含天线结构强度。在试验研究的基础上,通过引入针对复合材料层合板的Tsai-Wu张量判据和针对泡沫芯材料的三参数广义强度准则,对含天线和不含天线泡沫芯夹层结构的渐进损伤过程进行数值模拟,并预测了材料的面内压缩强度和面外拉伸强度。数值模拟结果与试验结果吻合良好,证明了模型的合理有效性。同时,研究了层板厚度、层板铺层角和泡沫芯厚度等因素对材料强度的影响规律,为复合材料一体化天线结构的优化设计提供了必要的参考。 展开更多

关键词 复合材料 泡沫芯夹层结构 天线 强度预测 数值模拟

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缝合泡沫夹层复合材料低速冲击数值模拟及实验 被引量：4

17

作者 邹如荣 柳和生 +2 位作者 赖家美 余松标 陈乐乐 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期96-102,共7页

在ABAQUS分析平台中建立了缝合泡沫夹层复合材料在低速冲击下的动力学有限元模型,采用杆单元模拟缝线树脂柱的作用,基于Hashin破坏准则模拟层板面内损伤,通过各向同性硬化本构模型利用等效塑性变形模拟泡沫夹芯损伤演化。针对相同铺层... 在ABAQUS分析平台中建立了缝合泡沫夹层复合材料在低速冲击下的动力学有限元模型,采用杆单元模拟缝线树脂柱的作用,基于Hashin破坏准则模拟层板面内损伤,通过各向同性硬化本构模型利用等效塑性变形模拟泡沫夹芯损伤演化。针对相同铺层的缝合和未缝合泡沫夹层结构,模拟了相同冲击能量下的低速冲击响应过程及面板、泡沫的损伤情况,数值结果与实验结果吻合较好,证明了该方法的有效性和准确性。研究结果表明,在低速冲击下,泡沫夹层结构引入缝线后虽然降低了泡沫缓冲吸能的作用,使得面板表面受到较大的冲击破坏,但增强了整体刚度,增大了面板抵抗弯曲变形的能力,减小了内部面板的损伤,使其在改善复合材料面板易分层缺陷的同时还依然拥有优良的面内性能。 展开更多

关键词 关键词:缝合泡沫夹层复合材料 低速冲击 缝线树脂柱 数值模拟 面内性能

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湿热环境下纤维增强树脂-泡沫夹层结构Ⅱ型断裂理论分析 被引量：4

18

作者 张冰洁 彭宇 +3 位作者 方园 霍瑞丽 徐丹洋 刘伟庆 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期223-230,共8页

玻璃纤维增强树脂(GFRP)-泡沫夹层结构以其轻质、耐腐蚀、抗弯抗压性能优异等特点使其广泛应用于墙板、快速道路铺装等工程中。然而在服役期间,GFRP-泡沫夹层结构通常处于高湿的工作环境中,这势必对夹层结构的各项性能产生影响。在造成G... 玻璃纤维增强树脂(GFRP)-泡沫夹层结构以其轻质、耐腐蚀、抗弯抗压性能优异等特点使其广泛应用于墙板、快速道路铺装等工程中。然而在服役期间,GFRP-泡沫夹层结构通常处于高湿的工作环境中,这势必对夹层结构的各项性能产生影响。在造成GFRP-泡沫夹层结构损伤破坏的诸多因素中,剥离损伤占据了很大的比例,滑移型剥离(Ⅱ型断裂)破坏不容忽视。基于一阶剪切变形的叠层板理论,对带有初始裂纹的GFRP-泡沫夹层结构进行理论分析,推导出含有相关参数的Ⅱ型临界能量释放率表达式,并用该理论值与试验值进行对比,验证其正确性。 展开更多

关键词 纤维增强树脂 泡沫夹层结构 湿热老化 Ⅱ型临界能量释放率 叠层板理论

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缝合对泡沫夹芯复合材料低速冲击性能的影响 被引量：3

19

作者 龚小辉 赖家美 +2 位作者 陈乐乐 胡根泉 黄志超 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期63-75,共13页

为了研究缝合对泡沫夹芯复合材料抗低速冲击的影响,以未缝合、全厚度缝合和冲击面纤维面板三类缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料板为研究对象,采用落锤冲击试验机对泡沫夹芯复合材料板进行10J能量的冲击试验。然后使用水浸超声波扫描成像系... 为了研究缝合对泡沫夹芯复合材料抗低速冲击的影响,以未缝合、全厚度缝合和冲击面纤维面板三类缝合碳纤维泡沫夹芯复合材料板为研究对象,采用落锤冲击试验机对泡沫夹芯复合材料板进行10J能量的冲击试验。然后使用水浸超声波扫描成像系统对冲击后的复合材料板进行损伤检测,得出泡沫夹芯复合材料板内部不同深度层的损伤情况。采用ABAQUS有限元软件对上述三类泡沫夹芯复合材料板进行有限元模拟,得出了低速冲击响应过程及面板的损伤情况,并进行了实验与数值模拟结果对比分析。研究结果表明,缝合会使得各铺层的损伤趋向均匀化,能够大幅提高层合板的整体性使各铺层之间的衔接更加紧密。在较小冲击能量下,全厚度缝合与冲击面纤维面板缝合都能够抑制分层的破坏,并且抑制分层的效果相差不大,且靠近冲击面的层与层之间更加容易产生分层的破坏。 展开更多

关键词 缝合 泡沫夹芯复合材料 低速冲击 数值模拟 超声波检测

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面芯增强泡沫夹芯结构复合材料工艺技术及力学性能 被引量：1

20

作者 杜昀桐 熊健 +6 位作者 张睿 刘惠彬 张超 朱烨 钟海罡 王继辉 李旭 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第7期111-120,共10页

结构轻量化是航空航天、车辆、船舶等领域发展的永恒主题,复合材料泡沫夹芯板是轻量化结构中的重要组成部分,一般由强度高、模量大的复合材料作为上下面板,由轻质多孔泡沫作为中间芯材。但是泡沫夹芯结构面芯脱胶失效成为制约其工程应... 结构轻量化是航空航天、车辆、船舶等领域发展的永恒主题,复合材料泡沫夹芯板是轻量化结构中的重要组成部分,一般由强度高、模量大的复合材料作为上下面板,由轻质多孔泡沫作为中间芯材。但是泡沫夹芯结构面芯脱胶失效成为制约其工程应用的主要原因。本文将对面芯增强泡沫夹芯结构复合材料的设计、制备和力学性能表征方面的最新研究成果进行总结,重点介绍缝合、簇绒和Z-pin等泡沫夹芯结构面芯增强手段以及对应的设计和制备工艺,重点从力学性能试验表征和面芯增强前后的性能对比等角度评述了面芯增强后的性能改进效果。 展开更多

关键词 泡沫夹芯结构 复合材料 缝合 簇绒 Z-PIN增强

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