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非均质材料界面损伤的数值模拟方法研究

史平安 , 莫军 , 郝志明 , 王军

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.04.003

由于材料制备/承载过程中其内部存在着各种尺度的裂纹,裂尖邻域的高度应力集中.会造成此区域夹杂界面有相对较高的脱粘概率.为了研究复合材料内部裂尖邻域夹杂脱粘的发展和此过程中应力强度因子的变化规律.利用含夹杂与裂尖的解析胞元法建立考虑温度效应的复合材料内部裂尖邻域的细观力学模型,并通过Weibull概率函数控制加载过程中夹杂脱粘的发生,得到夹杂的材料性质和环境温度对裂尖附近区域夹杂脱粘概率与裂纹场应力强度因子的影响规律.

关键词: 夹杂-基体界面脱粘 , 脆性基复合材料 , 解析胞元

铍材激光钎焊温度场和应力场的数值模拟

史平安 , 莫军 , 郝志明 , 尹益辉 , 王军

机械工程材料

在综合考虑激光钎焊熔池表面形状和几何参数的基础上,建立了适合于铍材激光钎焊的表面双椭圆热源分布模型;通过对数值模拟与试验获得的熔深、熔宽等参数的对比,可知计算结果与试验结果吻合较好,说明双椭圆表面热源模型能够较好地模拟铍环钎焊.通过对焊接加热和冷却过程中铍环焊缝附近应力状态变化的比较,发现凝固过程中最大轴向拉应力和最大环向拉应力均位于焊缝中心,这正是焊缝中心较易形成凝固裂纹的主要原因.

关键词: , 激光钎焊 , 数值模拟 , 凝固裂纹

一种预测单向玄武岩纤维复合材料横向弹性模量的方法

李祖湛 , 郝志明 , 贾彬 , 李潘

玻璃钢/复合材料

根据单向玄武岩纤维复合材料中纤维排列方式,考虑几何对称性,并引入应变协调假设,提出了一种矩形代表性单元.根据代表性单元内纤维和基体的分布推导出单向玄武岩纤维复合材料的横向弹性模量.与实验、其他理论的结果比较表明,该代表性单元方法可以较好地预测单向玄武岩纤维复合材料的横向弹性模量.

关键词: 玄武岩纤维 , 复合材料 , 代表性单元 , 横向弹性模量

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