苏维国
,
穆志韬
,
刘涛
,
马晓乐
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.02.005
金属韧性断裂是损伤累积的结果,以孔洞演化理论和细现损伤力学模型为基础,将韧性断裂机制分为拉伸型和剪切型两种类型,提出了一个适用于不同变形路径的统一形式的韧性断裂准则.通过编写用户材料子程序VUMAT,将韧性断裂准则嵌入到ABAQUS有限元软件的准静态算法主程序中,模拟了航空铝合金LY12CZ(Kt=1和3)单向拉伸时材料损伤累积、裂纹萌生、扩展直至韧性断裂的物理全过程,并通过拉伸试验验证了模型的有效性.韧性金属材料孔洞断裂机制研究表明,单调加载过程中宏观裂纹的形成是孔洞在夹杂物和第二相微粒周围形核、长大直至聚合的结果.
关键词:
韧性金属材料
,
断裂
,
损伤累积
,
有限元分析
苏维国
,
穆志韬
,
朱做涛
,
孔光明
复合材料学报
考虑金属裂纹板复合材料单面胶接修补结构的几何非线性和边界条件,建立了考虑弯曲变形单面修补结构力学分析模型,计算出承受面内载荷时修补结构的弯矩和挠度,将补片自由端和金属板裂纹处的弯矩作为胶层应力控制微分方程的边界条件,推导出剪应力和剥离应力的解析解,及裂纹张开位移的表达式,并与有限元数值结果进行对比.分析结果表明,胶接修补结构应力分析理论模型和相关简化假设合理、正确.利用所建立的解析模型研究了金属裂纹复合材料单面胶接修补结构的应力分布特点及胶层主导破坏模式的失效机制,为胶接修补结构的承载能力分析以及结构改进设计提供了一定的理论依据.
关键词:
复合材料胶接修补
,
几何非线性
,
胶层应力
,
解析模型
,
失效分析
,
有限元分析
苏维国
,
穆志韬
,
李旭东
玻璃钢/复合材料
在温度和静拉伸载荷共同作用下,考虑胶层的材料非线性,建立了复合材料/金属双面胶接接头界面的力学分析模型,推导出弹性响应和塑性响应下胶层剪应力的分段表达式,使用胶层最大剪应变失效准则计算出胶层主导破坏的结构极限载荷,并与有限元数值结果进行对比和验证.分析表明,双面胶接接头应力分析理论模型与相关简化假设正确、合理.在此基础上,研究了复合材料/金属双面胶接接头在热-力载荷下的胶层剪应力分布特点、破坏模式和失效机理,为胶接结构的承载能力分析及结构改进设计提供理论依据.
关键词:
热-力载荷
,
胶接接头
,
胶层界面应力
,
解析模型
,
失效载荷
