马凯
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许希武
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古兴瑾
复合材料学报
根据复合材料三维黏弹性本构关系,建立了纤维增强复合材料层板高速倾斜冲击损伤的数值分析模型.该模型在复合材料层间引入界面单元模拟层间分层,结合三维Hashin失效准则进行单层板面内损伤识别,引入材料刚度折减方案,采用菲线性有限元方法,研究高速倾斜冲击下复合材料层板的破坏过程和损伤特性.研究结果表明:层板的主要损伤形式是层间分层、基体微裂纹和纤维断裂；冲击速度不变而入射角度增大时,剩余速度减小,层板损伤面积在一定入射角度范围内有明显变化；入射角度不变而冲击速度增大时,剩余速度增大,层板损伤面积在一定速度范围内也有明显变化.
关键词:
复合材料
,
本构
,
倾斜冲击
,
损伤
,
数值模拟
高红成
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黄其忠
,
马帅
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胡照会
,
彭玉刚
玻璃钢/复合材料
由于复合材料内部纤维与树脂的热膨胀系数差异很大,尤其是树脂性能对温度载荷较为敏感,服役时复合材料环境的高低温变化将使其热力学性能与常温状态产生较大差异.采用Maxwell本构模型,探讨了温度变化对树脂材料本构关系的影响.假设纤维为稳定材料,即其性能不随温度变化,依据复合材料细观力学理论选择六边形代表体积元为分析对象,建立了复合材料在温度载荷下热力学的本构模型.并分别讨论了温度栽荷下复合材料内部纤维体分比和纤维排列方式变化对其热力学性能的影响,实现了热-力耦合作用下复合材料的跨尺度分析.
关键词:
复合材料
,
本构
,
跨尺度
,
细观力学有限元
李康宁
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张英波
,
汪煜凡
,
姚丹丹
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160091
为了研究只含准晶相Mg-Zn-Y合金的高温力学性能并获得其较优的加工参数,本文首先制备了含有Ⅰ-Phase的挤压Mg-4.5Zn-0.75Y(原子数分数/％,下同)合金,并在Gleeble-3500热/力模拟实验机上对其高温变形行为进行了研究,实验温度为300、350、400℃,应变速率为0.01、0.1、1 s-1.在此基础上,建立了该合金的流变应力本构方程及DMM加工图,并结合压缩后的显微组织制定较优的加工工艺参数.结果表明:应变速率和加工温度对流变应力有显著的影响;挤压Mg-4.5Zn-0.75Y合金的平均变形激活能和应力指数分别为107.95 kJ/mol和3.996 6;挤压Mg-4.5Zn-0.75Y合金具有较好的热塑性,在实验条件下并没有发生失稳现象,说明准晶相的存在提高了合金的变形能力;压缩后的显微组织显示,当温度为300～350℃、应变速率0.1～1 s-1时,合金压缩后为均匀细小的等轴晶;综合Mg-4.5Zn-0.75Y合金的加工图与压缩后的显微组织图,确定了该合金热加工的较优工艺参数为:θ=300～350℃;ε=0.1～1 s-1.
关键词:
Mg-Zn-Y合金
,
高温压缩
,
本构方程
,
加工图
,
显微组织
