王亚杰
,
王波
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张龙
,
马宏毅
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.09.010
通过对两组具有不同铺层次序的玻璃纤维-铝合金正交层板进行拉伸实验,对比研究了铺层次序对材料拉伸力学行为的影响.载荷跌落前两组试件的拉伸力学性能和应力-应变曲线基本一致,说明玻璃纤维-铝合金正交层板的拉伸力学性能与纤维的铺层次序无关.提出了修正后的金属体积分数理论,准确预测了材料的弹性模量、屈服应力及拉伸强度.依据声发射数据和试件损伤失效形貌照片,分析了两组试件的拉伸损伤失效进程.结果表明,铺层次序的不同使得两组材料的损伤进程和破坏模式具有很大差异.最后,利用有限元方法对试件的拉伸力学行为进行了模拟分析,模拟结果与实验值吻合较好.
关键词:
玻璃纤维-铝合金正交层板
,
拉伸实验
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损伤演化
,
失效机理
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有限元模拟
杨志
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卢博远
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吕智慧
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李志远
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王雅瑞
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周伟
玻璃钢/复合材料
复合材料胶接结构损伤变形和演化行为的实时表征对其服役的安全性和可靠性评估具有重要的意义.结合数字图像相关(Digital Image Correlation,简称“DIC”)和声发射(Acoustic Emission,简称“AE”)技术,研究循环拉伸加载条件下复合材料单搭接界面的损伤变形与破坏行为.依据单向拉伸失效载荷均值,取准静态破坏载荷的70％和80％分别进行循环拉伸加载实验.通过不同阶段复合材料胶接界面的损伤变形场、应变场信息及演化过程中获取的AE信号,分析循环加载下复合材料单搭接界面损伤破坏的力学机制与实时变形和AE特征信号的对应关系.结果表明,复合材料单搭接试件损伤破坏的实时微位移场特征和AE相对能量、撞击累积数及幅度谱等反映了胶接界面微裂纹的萌生及扩展行为.随应力水平的升高,复合材料单搭接试件破坏前的循环次数呈递减趋势.
关键词:
循环加载
,
复合材料胶接头
,
声发射
,
数字图像相关
,
损伤演化
卢博远
,
赵静
,
韦子辉
,
周伟
玻璃钢/复合材料
通过对碳纤维编织复合材料的拉伸实验,利用声发射技术(Acoustic Emission,简称“AE”)和数字图像相关(DigitalImage Correlation,简称“DIC”)方法研究碳纤维复合材料的损伤演化规律.通过采集试件在拉伸过程中的声发射信号、损伤变形与应变场信息,分析碳纤维编织复合材料的力学加载、变形场和声发射特征参数的关系.结果表明复合材料的位移场、应变场信息以及AE信号特征参数能良好地描述复合材料在拉伸状态下的损伤累积和破坏过程.在加载前期,以40～60 dB低幅度信号为主;随着载荷增加,撞击累计数急剧升高,高幅度、高持续时间信号增多.通过DIC测得的位移场和应变场信息,发现对于相同的载荷增量,加载方向的位移和最大拉应变呈先增加后减小的趋势.
关键词:
碳纤维编织复合材料
,
声发射
,
数字图像相关
,
损伤演化
王云飞
,
郑晓娟
,
王立平
,
焦华喆
硅酸盐通报
采用PFC2D离散元首先生成混凝土基质，然后利用Clump技术形成不同形态的粗骨料混凝土数值模型，分析研究粗骨料含量和形态对混凝土强度和损伤演化的影响。获得以下主要结论：随着粗骨料含量的增加混凝土单轴抗压强度增大，相同含量下三角形粗骨料混凝土的强度最高，其次是五边形粗骨料，圆形粗骨料混凝土的强度最低；粗骨料含量小于50％时，随粗骨料含量的增大弹性模量增速较小，而大于50％时增速较大；混凝土破坏的初始微损伤主要集中在结合面处，圆形粗骨料微裂隙沿着结合面切线方向发展，主控破裂面沿着相邻粗骨料的公切线方向发展，多边形粗骨料微裂隙沿边延伸进入基质，主控破裂面为相邻粗骨料角度基本一致边的微裂隙沿边发展贯通而成。混凝土的损伤演化分为：微损伤的随机分布、微裂隙形成和微裂隙贯通形成破裂面三个阶段，粗骨料含量低时混凝土损伤比较集中，形成明显的主控破裂面，粗骨料含量高时内部损伤严重形成网状损伤裂隙。
关键词:
混凝土
,
单轴强度
,
骨料形态
,
损伤演化
,
PFC数值模拟
郭靖
,
詹梅
,
杨合
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.04.05
钛合金筒形件具有轻质、 高强、 耐腐蚀等优点,在航空、 航天和兵器领域有着广泛的应用与需求.针对目前的钛合金筒形件成形制造工艺难以满足大直径薄壁长筒形件的高效、 低成本制造要求,提出了一种环轧-旋压(轧-旋)成形工艺制造钛合金筒形件的方法.在轧-旋成形工艺中,坯料历经环轧线接触与旋压点接触下的连续局部加载增量成形和显著的不均匀变形,其变形过程复杂,微观组织不均匀,容易发生破裂,影响筒形件的成形质量.为此,基于两相钛合金自洽模型和Oyane韧性准则,建立了耦合损伤的轧-旋宏微观仿真模型,研究了TA15钛合金筒形件轧-旋过程中的宏观变形行为、 微观组织和损伤破裂演化规律.发现工件经轧-旋成形后,外层应变较大,中间层和内层基本相同;工件温度沿壁厚由内到外逐渐降低;α晶粒尺寸外层最小,内层和中间层相差不大;α相体积分数沿壁厚由内到外逐渐降低;工件内表面在环轧后的旋压过程中,由于正应力三轴度以及高应变速率的共同作用,最易发生破裂.
关键词:
钛合金
,
环轧-旋压
,
有限元
,
微观组织演化
,
损伤演化
韩晓兰
,
赵升吨
,
徐凡
,
陈超
,
赵仁峰
中国有色金属学报
doi:10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.05.004
为了获得GTN-Hill1948细观损伤模型中的参数,设计带凹槽的试样和剪切试样并进行拉伸试验,获得两种Al6061板料试样的载荷-位移曲线.基于ABAQUS软件建立Al6061板料的有限元模型,应用反向优化法标定GTN-Hill1948细观损伤模型中的初始孔洞体积分数和剪切损伤参数,并设计带孔的拉伸试样对损伤模型进行实验验证.结果表明:通过反向优化法来标定的GTN-Hill1948模型中的初始孔洞体积分数为0.0005、剪切损伤参数为2;中间带孔的试样验证所标定参数的正确性,该损伤模型可以有效地预测Al6061板料发生断裂的位置.
关键词:
Al6061板料
,
GTN-Hill1948损伤模型
,
损伤演化
,
反向优化法
