材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

对GCr15试样采用正火和球化退火处理,并依据GB/T224-2008中的金相法进行检测,比较了热处理后及轧制后试样的脱碳层深度.

三维编织复合材料悬臂梁的振动特性

基于三维四向和五向编织复合材料的细观结构和单胞模型,对三维四步法矩形截面编织复合材料悬臂梁的振动阻尼性能进行了理论分析,研究了编织角、纤维体积分数等工艺参数对材料振动阻尼特性的影响,并与实验结果进行了对比.对三细胞模型进行了改进,采用混合律得到了材料的总体刚度,进而得到一阶固有频率.此外,还分别计算了一个周期内不同走向纱线和基体振动消耗的能量,以及总振动能量,得到了材料的损耗因子.结果表明,对于三维四向和五向编织复合材料,一阶固有频率随编织角的增加而减小,随纤维体积分数的增加而增大;而损耗因子随编织角的增加而增大,随纤维体积分数的增加而减小,并表现出明显的非线性变化规律.

关键词: 三维编织 , 固有频率 , 损耗因子 , 阻尼 , 振动

三维全五向编织复合材料弹性性能及热物理性能的有限元分析

卢子兴 , 王成禹 , 夏彪

复合材料学报

在三维全五向(Q5D)编织复合材料细观结构模型的基础上,建立了其单胞参数化有限元模型.通过施加合理的边界条件,计算得到了Q5D编织复合材料的弹性常数、热传导系数和热膨胀系数,所得结果与现有的实验数据吻合较好.在此基础上,深入研究了纤维体积分数、编织角等工艺参数对材料弹性性能和热物理性能的影响规律,并将计算结果与三维四向(4D)和三维五向(5D)编织复合材料的相应结果进行了对比.结果表明,Q5D编织复合材料具有较好的力学性能和纵向导热性能,其零膨胀结构的可设计性更强,为进一步研究此种结构材料的强度问题和热力耦合问题奠定了基础.

关键词: 三维全五向编织复合材料 , 弹性性能 , 热传导 , 热膨胀 , 有限元

三维六向编织复合材料渐进损伤模拟及强度预测

卢子兴 , 夏彪 , 王成禹

复合材料学报

基于三维六向编织复合材料的细观结构,假设第六向纱线的截面形状为菱形,建立了三维六向编织复合材料的渐进损伤有限元模型.采用Linde等提出的失效准则,引入周期性位移边界条件,对三维六向编织复合材料的纵向拉伸应力-应变行为进行了渐进损伤数值模拟,讨论了单胞模型在纵向拉伸载荷作用下的细观损伤起始、扩展和最终失效的演化过程,并预测了材料的拉伸强度.在此基础上,进一步研究了编织角、纤维体积分数和编织纱水平取向角等参数对材料纵向拉伸力学性能的影响规律.研究结果表明,三维六向编织复合材料的轴向纱线拉伸断裂是导致其破坏的最主要因素.所得数值结果与现有试验值吻合较好,验证了该模型的有效性,为更深入研究此类材料的力学性能奠定了基础.

关键词: 三维六向 , 编织复合材料 , 有限元 , 渐进损伤 , 强度

含界面相三维全五向编织复合材料拉伸行为模拟及失效机制研究

卢子兴 , 王成禹 , 夏彪

复合材料学报

基于三维全五向(Q5D)编织复合材料的细观结构模型,通过引入界面相单元,建立了含界面相Q5D编织复合材料单轴拉伸损伤失效分析模型.应用Python语言实现对ABAQUS的二次开发,将Linde等提出的失效准则和Von-Mises应力准则分别用于纱线和基体的渐进损伤判断,并确定材料的整体失效模式;对于界面相,采用Quads准则进行损伤判断.利用周期性位移边界条件,对含界面相Q5D编织复合材料的纵向拉伸应力-应变行为进行了渐进损伤数值模拟,详细讨论了在纵向拉伸载荷作用下材料的细观损伤起始、扩展和最终失效的演化过程,分析了材料的细观损伤失效机制,预测了材料的极限破坏强度,并研究了界面相性能对材料整体力学行为的影响规律.研究结果表明,数值模拟结果与实验值吻合较好,验证了渐进损伤模型的有效性,为该类材料的力学分析和优化设计奠定了基础.

关键词: 三维全五向 , 编织复合材料 , 界面相 , 失效机制 , 强度 , 数值模拟