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建立了含界面脱粘的三维五向编织复合材料单向拉伸损伤分析有限元模型.将Tsai-Wu强度准则用于纤维束损伤判断并确定材料失效模式,结合Murakami损伤张量表征材料各向异性损伤,根据失效模式进行材料性能退化；界面相和基体分别采用Quads准则和Mises准则作为失效判据,引入刚度折减；建立了五向编织...

关键词: 三维五向 , 编织复合材料 , 界面脱粘 , 失效机理 , 强度预测

含分层损伤缝合复合材料层板的剩余压缩强度

孙浩 , 许希武 , 郭树祥

材料科学与工程学报

基于渐进损伤方法,研究了含单脱层缝合复合材料层板在压缩载荷下的剩余强度。通过商用软件ABAQUS建立了含单脱层缝合复合材料层板剩余压缩强度计算模型,考虑了子层屈曲和分层扩展对剩余强度的影响。通过UMAT子程序实现了层板失效、层间失效和缝线失效的模拟。通过嵌入式杆单元结构模拟了缝线桥联作用及失效。采用...

关键词: 复合材料 , 层板 , 缝合 , 剩余压缩强度 , 渐进损伤

压缩载荷下复合材料整体加筋板渐进损伤非线性数值分析

常园园 , 许希武 , 郭树祥

复合材料学报

建立了考虑脱粘的复合材料整体加筋板渐进损伤有限元分析模型。该模型采用界面单元模拟筋条与壁板之间的连接界面,连接界面和复合材料层板分别采用Quads准则和Hashin准则作为失效判据,基于ABAQUS软件,建立了含连续损伤状态变量的材料刚度退化方案。基于该模型,采用非线性有限元方法研究了压缩载荷下复合...

关键词: 复合材料 , 整体加筋板 , 脱粘 , 渐进损伤 , 压缩强度 , 刚度比

二维二轴1×1编织复合材料细观结构模型及力学性能有限元分析

张超 , 许希武 , 郭树祥

复合材料学报

考虑纤维束相互挤压及横截面形状变化，采用纤维束截面六边形假设，建立了二维二轴1×1编织复合材料的参数化单胞结构模型。通过引入周期性位移边界条件，基于细观有限元方法，对编织材料的弹性性能进行预测，讨论了编织角及纤维体积含量对面内弹性常数的影响，并分析了典型载荷下单胞细观应力场分布。研究表明：单胞结构模...

关键词: 二维二轴编织 , 复合材料 , 细观结构 , 力学性能 , 有限元分析

梯度复合材料应力强度因子计算的梯度扩展单元法

陈康 , 许希武 , 郭树祥

复合材料学报

推导了一种适用于梯度复合材料断裂特性分析的梯度扩展单元,采用细观力学方法描述材料变化的物理属性,通过线性插值位移场给出了4节点梯度扩展元随空间位置变化的刚度矩阵,并建立了结构的连续梯度有限元模型.通过将梯度单元的计算结果与均匀单元以及已有文献结果进行对比,证明了梯度扩展有限元(XFEM)的优越性,并...

关键词: 梯度复合材料 , 有限单元法 , 应力强度因子 , 梯度扩展单元 , 交互能量积分

梯度复合材料裂纹扩展路径和起裂载荷的有限元分析

吕毅 , 许希武 , 郭树祥

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141022.001

为了模拟功能梯度材料(FGM)在工程应用中可能会出现的断裂问题并计算相应的开裂载荷,通过编写用户自定义UEL子程序将梯度扩展单元嵌入到ABAQUS软件中模拟功能梯度材料的物理场,并编写交互能量积分后处理子程序计算裂纹尖端的混合模式应力强度因子(SIF),采用最大周向应力准则编写子程序计算裂纹的偏转角...

关键词: 梯度复合材料 , 最大周向应力准则 , 交互能量积分 , 裂纹扩展路径 , 起裂载荷

梯度钛合金裂纹扩展速率测试及梯度对扩展寿命影响

赵震波 , 许希武 , 郭树祥

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160331.001

为明确梯度材料中裂纹扩展速率分布情况，对含裂纹TC11-TC4以及 TA15-TA2两种组合梯度钛合金进行标准三点弯疲劳试验。试验结果表明：梯度结构中不同部位的相同组分扩展性能相同，给出了4种3D 打印组分钛合金的Paris公式；梯度材料组分弹性模量的变化会改变裂纹尖端应力强度因子，对位于模量较低一...

关键词: 梯度材料 , 疲劳扩展 , Paris公式 , 扩展寿命 , 试验研究