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对蜂窝和泡沫夹芯的复合材料夹层结构通过夹具用拉伸试验模拟剪切破坏行为，分析了试验载荷一应变曲线及失效模式，得出应变场分布情况及失效原因，并分别对不同夹层结构的剪切行为进行了有限元模拟。结果表明：夹层结构的失效模式均为沿加载方向的屈曲破坏，并且在中间区域与边界区域之间的区属于纯剪应力区；夹芯材料的横向剪切模量直接影响了复合材料夹层结构的屈曲破坏载荷和失效模式；有限元分析的屈曲模态与试验失效模式较为吻合。

关键词: 夹层结构 , 剪切 , 屈曲 , 失效

配合方式对复合材料单钉单剪螺栓连接接头刚度的影响及其机制

姜晓伟 , 曾建江 , 曾昭炜 , 童明波

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150715.003

针对单钉单剪复合材料螺栓连接,研究了间隙与干涉2种配合方式对接头刚度的影响及其机制.通过与试验结果的对比,验证了所采用的有限元方法的有效性.结果表明:对于复合材料单钉单剪螺栓连接,间隙配合导致接头刚度变小,3％钉直径的间隙量导致接头刚度下降16％～17％,并且随着间隙量的增大,接头刚度基本呈线性下降;而对于装配过程中没有产生孔边分层损伤的干涉配合连接件,0.5％钉直径的干涉量使得接头刚度增加了约15％.配合方式不同,连接件孔周接触应力峰值方向及厚度方向接触应力分布不均匀的程度不同,进而影响了接头刚度.

关键词: 复合材料 , 有限元 , 螺栓连接 , 配合方式 , 单钉单剪

三向受压下单向复合材料层板破坏的细观力学分析

陈滨琦 , 曾建江 , 王玉青 , 童明波

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160706.001

本文从细观力学出发,提出一种新的基于物理失效机制的细观失效准则.该准则基于Mohr-Coulomb准则并侧重考虑了压缩载荷下组分材料的损伤模式和失效机制,指出压缩失效时压应力会阻碍断裂面的剪切破坏,并深入研究了纤维压缩失效模式,在纤维折断失效准则中引入纤维折断破坏面上剪切强度的概念.采用本文提出的准则对WWFEII(the Second World Wide Failure Exercise)中单向板算例进行失效预测和定量评估,并与Puck、Pinho、Cuntze、Carrere、Tsai-Ha、Hansen和Huang准则的预测结果进行对比,表明在三向载荷下本文提出的细观失效准则在8种失效准则中拟排名第一.研究了静水压力对基体强度的影响,得出影响因子仅与单轴压缩断裂角有关的结论.探讨了WWFEII各强度准则间关于失效包线是“张开”还是“封闭”的重要分歧,认为复合材料在三向压应力状态下失效包线是否为“张开”和“封闭”没有统一的标准答案,而是与复合材料的纤维体积含量、纤维和基体的力学性能、基体随静水压力力学性能的变化及基体的单轴压缩断裂角有关.

关键词: 复合材料 , 细观力学 , 失效准则 , 纤维折断 , 静水压力

皮江法物料导热系数测定

傅大学 , 张伟 , 王耀武 , 彭建平 , 狄越忠 , 陶绍虎 , 冯乃祥

材料与冶金学报

采用稳态平板法测定了皮江法炼镁工艺物料的导热系数.结果表明:温度升高,原料中硅铁配入量增加,以及添加CaF2都能提高物料的导热系数.随着还原反应进行,物料的导热系数降低.添加CaF2将降低还原渣的导热系数.对于添加3％ CaF2的还原原料导热系数与温度的关系为λ=2.88×10-4T+0.14;添加3％ CaF2、还原率为78％的还原渣的导热系数与温度的关系为λ=4.95×10-5T+0.08.

关键词: 导热系数 , 平板法 , 还原 , 皮江法