杨雷
,
刘新
,
高东岳
,
王阳
,
武湛君
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150729.001
建立了考虑纤维随机分布并包含界面的复合材料微观力学数值模型,模拟玻璃纤维/环氧复合材料固化过程中的热残余应力.通过与纤维周期性分布模型的计算结果进行对比,发现纤维分布形式会对复合材料的热残余应力产生重要影响,纤维随机分布情况下的最大热残余应力明显大于纤维周期性分布的情况下.研究了含热残余应力的复合材料在横向拉伸与压缩载荷下的损伤和破坏过程,结果表明:热残余应力的存在显著影响了复合材料的损伤起始位置和扩展路径,削弱了复合材料的横向拉伸和压缩强度.在横向拉伸载荷下,考虑热残余应力后,复合材料的强度有所下降,断裂应变显著降低;在横向压缩载荷下,考虑热残余应力后,复合材料的强度略有下降,但失效应变基本保持不变.由于热残余应力的影响,复合材料的横向拉伸和压缩强度分别下降了10.5％和5.2％.
关键词:
纤维增强复合材料
,
热残余应力
,
代表性体积单元
,
纤维随机分布
,
横向力学性能
,
数值模拟
刘加顺
,
李峰
,
张恒铭
玻璃钢/复合材料
对树脂基碳纤维卷铺管在高温固化后冷却至室温过程中进行了热应变实验,基于实体单元的分层属性建立了多种铺层复合材料管件的热残余应力数值模型,数值计算结果与实验结果吻合较好.在该数值模型基础上,从纤维方向应力的角度分析了铺层角度、环向层纤维含量、环向层铺设位置以及径厚比对卷铺管件热残余应力的影响.结果表明,上述诸因素均对残余应力有较大的影响,(±φ)n铺层和90°/0°正交组合铺层中的0°纤维在纤维方向上残余应力均为轴向受压、环向受拉,该应力状态可能导致管件出现微裂缝等初始缺陷.
关键词:
卷铺管
,
热残余应力
,
数值模型
,
纤维方向应力状态
牛勇
,
穆志韬
,
李旭东
,
郝建滨
玻璃钢/复合材料
残余热应力会增大裂纹尖端的应力强度因子SIF,加快疲劳裂纹扩展速率,缩短修补结构的疲劳寿命.利用三维有限元方法,对含裂纹金属板复合材料胶接修补结构中的残余热应力进行了分析,利用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)计算了修复结构裂纹尖端的SIF.并以SIF为判据,讨论了补片铺层方向、固化温度、胶层的材料参数对修复结构残余热应力的影响.结果表明,[0°/45°/-45°/90°]s的铺层方式可有效降低残余热应力引起的SIF;残余热应力引起的SIF随着固化温度的升高而线性增加;胶层的材料参数及胶层厚度对残余热应力引起的SIF影响不显著.
关键词:
复合材料胶接修复
,
残余热应力
,
固化温度
,
胶层
,
有限元分析
刘虹志
,
彭家根
,
肖坤祥
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.05.009
陶瓷/金属钎焊件广泛应用于机械电子、能源化工、航空航天和生物医学等领域以实现材料各自性能上的优势互补.然而,陶瓷与金属原子键合上的差异及热膨胀失配使得它们的高可靠连接面临润湿性和残余热应力的问题.综述了国内外在反应润湿和残余热应力缓解方面的研究进展,对活性钎料/陶瓷界面反应产物及界面结构、界面反应热力学、反应润湿及铺展动力学模型进行了介绍,总结了复合钎料法和添加中间层法等残余热应力的缓解方法,并对当前存在的问题进行了初步探讨.
关键词:
陶瓷
,
金属
,
活性钎焊
,
反应润湿
,
残余热应力
梅芳
,
弓满锋
表面技术
欲改善电镀氧化铝薄膜/铝合金基体体系的服役寿命,需从整体上掌握其力学性能.为此,分别制备了特殊的铝合金热残余应力试样和沉积夹具,采用硫酸阳极氧化法在铝合金基体上制备了10～60 μm厚电镀硬质氧化铝,通过曲率法测试了试样的热残余应力,并分析了薄膜厚度与其热残余应力之间的关系.结果表明:10 ～60 μm厚的电镀硬质氧化铝薄膜热残余应力为较小的拉应力,且随着厚度的增加,应力值呈线性下降趋势.
关键词:
氧化铝薄膜
,
热残余应力
,
曲率法
