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带脱层复合材料层板的低速冲击响应

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.01.008

研究了含脱层损伤的复合材料层板在低速冲击下的瞬态响应问题.首先,用基于Mindlin板理论的有限元法来描述层板的运动和变形,并同时考虑了层板大变形的影响.另外,用一种修正的Hertzian压痕法则来计算层板和刚球间的冲击力.同时为了有效地处理脱层间的动态接触问题,采用了由笔者以前提出的一种修正的Lagrange multiplier乘子法来提高计算精度和效率;为了研究脱层的扩展机理,提出了一种基于Mindlin板模型的应变能释放率的计算方法,用于计算脱层前沿的应变能释放率的分布.最后,算例研究了刚球的初始冲击速度、脱层面积和脱层位置对计算结果的影响,算例中提供的信息为人们更好地理解脱层损伤的扩展机理和它对复合材料层板的低速冲击响应的影响提供了依据.

关键词: 复合材料层板 , 低速冲击 , 瞬态响应 , 脱层 , 接触问题 , 应变能释放率 , 大变形

EVA 老化机理以及EVA老化对太阳电池的影响

王响 , 沈辉 , 李光吉 , 舒碧芬 , 刘芹凤 , 孙建伟

合成材料老化与应用 doi:10.3969/j.issn.1671-5381.2008.02.009

总结了EVA(乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物)的老化机理以及老化现象,讨论了影响EVA性能的各种因素,详细论述了各种老化现象对太阳电池组件性能的影响.

关键词: EVA , 变色 , 脱层 , 光氧化

含脱层复合材料简支梁的弹性力学解

姚秀冬 , 周叮 , 刘伟庆

玻璃钢/复合材料

本文以含单个脱层的两层复合材料简支梁为例,研究在静力荷栽作用下,脱层对复合材料层合梁应力和位移分布的影响.首先,将梁沿叠层界面切开,分别求得各层的弹性力学解.然后,用待定的竖向集中力代替脱层处层间的接触应力,并对叠层的界面条件进行重组得到新的界面方程.最后,对重组后的界面方程作Fourier展开,结合脱层接触处竖向位移相等的条件,以集中力的正负判别脱层是否真实接触,通过迭代运算,成功解决了脱层的变形干涉问题,得到了高精度的解.数值结果与商业有限元软件ANSYS进行了比较,显示出很好的一致性.

关键词: 脱层 , 复合材料 , 梁 , Fourier展开 , 接触应力 , 弹性力学解

受压-弯载荷作用下的脱层层板屈曲问题的有限元分析

李跃宇

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2000.04.001

本文研究更复杂的受载情形,即有压缩载荷,又有弯曲载荷作用下的局部屈曲问题,用基于一阶剪切层板理论的几何非线性有限元法分析了受压-弯载荷作用下含穿透脱层层板的屈曲临界载荷.给出了在不同压弯载荷比条件下的临界载荷曲线.

关键词: 复合材料 , 层板 , 脱层 , 屈曲 , 有限元法

含脱层复合材料连接件的挤压强度试验研究

李跃宇

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2000.04.002

脱层是复合材料层板结构中的主要缺陷形式之一,它的存在会造成脱层的局部屈曲和扩展,从而降低结构的强度和刚度.本工作对含脱层的复合材料螺栓连接件在静载、疲劳载荷和湿热环境载荷的作用下进行了试验研究.测定了含脱层的复合材料连接件的局部失稳载荷、挤压强度和疲劳寿命数值,探讨了脱层尺寸对局部失稳载荷、挤压强度和疲劳寿命的影响大小,给出了疲劳寿命和脱层直径的函数曲线.探讨了含脱层的复合材料连接件在湿热环境下的强度和刚度数值的变化.

关键词: 脱层 , 层板 , 失稳 , 连接件 , 疲劳 , 湿热

碳/环氧复合材料层间增韧研究进展

沈登雄 , 李志生 , 刘金刚 , 杨士勇

宇航材料工艺

综述了碳/环氧复合材料层间增韧的研究现状与发展趋势,着重对碳/环氧复合材料层间增韧方法与性能的关系进行了介绍.

关键词: 碳/环氧复合材料 , 层间增韧 , 层间断裂韧性 , 脱层

带脱层的复合材料层板的屈曲分析

胡彬 , 胡宁 , 姚振汉 , 福永久雄 , 关根英树

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.1999.01.026

用基于Mindlin板理论的有限元方法进行了带脱层损伤的复合材料层板的屈曲载荷分析.为了获得物理上可能的屈曲模态,即避免上下脱层的相互贯穿,在接触区域引入一些假想弹簧,并给出了这些假想弹簧刚度系数的计算公式和接触计算的迭代格式,通过这些弹簧对原始刚度矩阵进行修正可以有效地求解屈曲载荷特征值分析中的接触问题.数值计算结果表明了本算法的有效性和引入接触分析对这类屈曲分析的重要性.同时,还对脱层的大小、形状、位置和脱层的纤维铺层方向对屈曲载荷的影响进行了研究.

关键词: 复合材料层板 , 脱层 , 屈曲分析 , 接触分析

含环向贯穿脱层的轴压圆柱层壳屈曲分析:I--基本方程与定解条件

李道奎 , 周建平

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.01.016

复合材料层合圆柱壳是一种常用的承载结构,在其制造、运输和使用过程中可能会出现脱层,这将影响圆柱壳的承载能力,因此,建立正确的分析模型来研究脱层壳的承载能力是非常有必要的.首先将含任意位置环向贯穿脱层的轴压圆柱壳分成多段子壳,用厚度的三次多项式和环向的三角级数模拟脱层壳屈曲时子壳的轴向和环向位移;然后利用变分原理导出了脱层壳的屈曲方程和定解条件;最后,将控制方程和定解条件写成状态空间形式并在轴向用状态空间方法进行求解.

关键词: 脱层 , 脱层壳 , 子壳 , 屈曲 , 屈曲载荷 , 状态空间

轮胎结构中层间裂纹扩展过程的数值模拟

冯希金 , 闫相桥 , 危银涛 , 杜星文

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2002.06.014

轮胎是一个十分复杂的橡胶基复合材料结构,在使用过程中常常发生层间脱层破坏.提出了一种新的复合材料结构中层间脱层裂纹扩展模型,并利用Irwin的虚拟裂纹闭合技术和有限元分析技术对轮胎结构带束层中的层间脱层裂纹扩展过程进行了数值模拟.结果表明,提出的模型能够比较真实地揭示复杂复合材料结构层间脱层裂纹扩展复杂性的特点.

关键词: 裂纹 , 轮胎 , 脱层 , 有限元法

复合材料板脱层损伤的时间反转成像监测

王强 , 袁慎芳

复合材料学报

基于时间反转理论,对主动Lamb波复合材料结构脱层损伤成像监测技术进行了研究.分析了时间反转方法的理论基础以及对波源的信号聚焦过程.根据信号传播自身的特性,研究采用时间反转聚焦方法使损伤散射信号能量叠加放大,从而提高信号的信噪比,分析给出了具体的损伤信号时间反转聚焦增强过程;利用时间反转法对波源的自适应聚焦能力,重建信号传播波动图,通过信号聚焦显示损伤位置和区域.在玻璃纤维复合材料板上的真实损伤实验结果表明,该方法能有效提高损伤散射信号的能量,较为准确地监测出损伤的位置、大致范围等特征.

关键词: 复合材料 , 脱层 , 监测 , Lamb波 , 时间反转

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