常园园
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许希武
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郭树祥
复合材料学报
建立了考虑脱粘的复合材料整体加筋板渐进损伤有限元分析模型。该模型采用界面单元模拟筋条与壁板之间的连接界面,连接界面和复合材料层板分别采用Quads准则和Hashin准则作为失效判据,基于ABAQUS软件,建立了含连续损伤状态变量的材料刚度退化方案。基于该模型,采用非线性有限元方法研究了压缩载荷下复合材料整体加筋壁板在考虑初始几何缺陷时的破坏过程,分析了结构相应失效模式的细观损伤机制;详细讨论了轴向刚度比对结构承载能力及破坏模式的影响。结果表明：考虑脱粘损伤的有限元模型能有效模拟加筋板的破坏过程;在加筋板铺层设计合理的情况下,增加筋条与壁板刚度比能有效提高加筋板截面单位面积的承载能力。
关键词:
复合材料
,
整体加筋板
,
脱粘
,
渐进损伤
,
压缩强度
,
刚度比
钟小丹
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陈普会
复合材料学报
对缩短胶接面长度以提高起裂载荷的复合材料加筋壁板长桁终止端新型混合连接设计进行了研究.采用经试验验证的有限元方法,对长桁终止端混合连接的传载与失效机制进行分析,并研究了胶接面长度对结构起裂载荷的影响规律.研究结果表明:新型混合连接设计中紧固件提供的法向约束以及剪切载荷传递路径可显著提升终止端结构的起裂载荷,并增强终止端处界面的抑制损伤扩展能力;结构的起裂载荷随着胶接面的缩短而提高;当胶接面前缘退至连接区末排紧固件之后,可避免结构在最终破坏前发生界面失效,结构强度由蒙皮的机械连接强度决定.
关键词:
复合材料
,
加筋壁板
,
长桁终止端
,
混合连接
,
脱胶
刘璐
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关志东
,
徐荣章
,
冯翃翎
复合材料学报
为确定脱胶缺陷对复合材料加筋板屈曲及后屈曲特性的影响,对含不同脱胶缺陷工型筋条的复合材料加筋板进行了压缩试验研究.结果表明,30 mm和50 mm的缺陷对试验件承载能力影响很小,当缺陷尺寸增至80 mm时,试验件后屈曲承载能力明显下降.借助超声检测技术对缺陷的扩展行为进行了监测,结果表明,当压缩载荷达到破坏载荷的85.3％时,预制缺陷的对角位置处出现扩展迹象.通过影像云纹法获得两半波和三半波失稳模态的形成过程.对失稳模态的监测结果还表明,随缺陷长度增加,该型加筋板的失稳模态从三半波向两半波转换.在试验基础上,利用ABAQUS软件建立有限元(FE)模型,依次进行了屈曲及后屈曲过程的数值模拟.屈曲分析用于获得试验件的失稳载荷及模态,在后屈曲分析中将失稳波形以几何扰动的形式引入FE模型,最终计算结果与试验结果基本吻合,表明该模型可以用于复合材料加筋板屈曲及后屈曲性能的预测.
关键词:
复合材料加筋板
,
脱胶缺陷
,
屈曲
,
后屈曲
,
影像云纹法
,
几何扰动
周凯华
,
陈普会
,
柴亚南
复合材料学报
由于设计要求或设计限制条件，壁板的长桁常常在翼肋或机身框附近、机翼的前后梁附近、机翼与机身的开口附近、机翼的油箱附近等部位终止。在面内载荷作用下，截面形状突变和传载路径偏移在端头处会产生应力集中，极易引起缘条／蒙皮界面脱胶分层。对三种构型的长桁终止端典型件在单向拉、压载荷下的破坏机制进行了试验研究与数值模拟，结果表明，拉伸时的失效是由面外剥离应力与层间剪应力的共同作用所致，而压缩时的失效主要是由层间剪应力所致。
关键词:
复合材料
,
加筋板
,
长桁终止端
,
脱胶
,
失效机制
