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基于单胞数字化模型的复合材料本构关系三维数值模拟: 2007年; 在渐进均匀化理论基础上,建立了基于单胞数字化模型的复合材料宏观等效弹性性能的三维数值分析方法(DCB-FEA)。该方法采用三维光栅化技术将三维单胞模型转化为三维光栅图形(数字化模型),并将光栅图形直接转化为三维有限元求解网格。产生的离散单元具有相同的几何尺寸和规则的形状,单元刚度矩阵的数量将减少为单胞材料的个数。此外,单胞数字化模型仅需记录每个离散单元的材料种类,其他参数如单元节点编号、节点坐标等均可在求解过程中自动生成,周期性边界条件也可以自动施加。随着分辨率的提高,单胞数字化模型将产生更多数量的单元,特别是对于三维单胞模型,集成整体刚度矩阵时需要大量的计算机内存。采用基于Ele-ment-by-element策略的预处理共轭梯度法(EBE-PCG),有限元方程的求解在单元级上进行,避免了整体刚度矩阵的集成。通过对单向纤维增强复合材料的线弹性本构关系的数值模拟,表明该方法可得到较为准确的复合材料等效模量。; 陈利许正亚马振杰李嘉禄; 关键词：复合材料均匀化方法

三维编织复合材料断层剖面图像分析被引量：2: 2006年; 为了充分了解三维编织复合材料的细观结构特征,建立真实的细观结构模型,以为其力学性能的研究提供方便．文中采用数学形态学的基本运算对三维编织复合材料的断层剖面图像进行了处理,提取出了清晰的编织纱线轮廓,并与几种传统的边缘检测方法进行了对比．结果表明,数学形态学图像处理可以更有效地检测三维复合材料断层剖面编织纱线的边缘特征．; 成玲江笑婵陈利万振凯; 关键词：数学形态学二值图像边缘检测复合材料

三维五向编织复合材料中纱线截面形状实验分析被引量：17: 2007年; 采用CCD显微摄像仪获取了树脂基三维五向编织复合材料的一系列截面图像,分析了编织复合材料内纱线的排列规律及其截面形状的变化。实验结果显示:沿编织成型方向,三维五向编织复合材料的不同横截面内纱线的排列方式不同,且呈周期性变化;编织纱线的截面形状近似为扁平的凸透镜形;第5向不动纱的轴线基本保持伸直,其截面形状沿其轴向近似为扇形和三角形相互过渡变化;表面编织纱线的排列方式与内部编织纱线的排列有关,其截面形状近似为椭圆形。; 陈利徐正亚; 关键词：复合材料 CCD

RFI工艺用环氧树脂膜的制备及其化学流变特性被引量：9: 2008年; 为研制低成本树脂膜熔渗(RFI)工艺用环氧树脂膜,以环氧树脂E51、高温潜伏性固化剂三氟化硼单乙胺和乙二醇为原料,采用正交设计方法对配方进行优化,并通过控制预聚反应程度的方法进行合成实验。对所研制树脂膜的化学流变特性进行测试研究,结果表明,树脂膜在130℃工作温度下,最低黏度达360 mPa.s,小于1000 mPa.s的低黏度时间达32 min,凝胶时间为48 min,并且室温不粘手,可任意弯曲,适用于RFI工艺。通过不同升温速率的DSC扫描,分析了预聚原液和树脂膜的反应活化能,发现树脂膜反应活化能比预聚原液高,而且树脂膜的反应活化能随着固化度增加而增加。以双Arrhenius公式为理论基础建立了树脂膜黏度和凝胶时间的预测函数,实验结果表明二者均具有良好的适用性。根据RFI工艺对黏度的要求创立了熔渗力因子的表达方程,并通过该方程确定了理论最佳熔渗温度为128.4℃。; 张国利张鹏李嘉禄陈利

三维五向编织复合材料的力学性能分析Ⅰ：细观结构模型被引量：16: 2009年; 通过观察CCD显微摄像仪获取的三维五向编织复合材料的截面图像,分析了纱线的排列规律及其截面形状的变化,建立了三维实体单胞模型,该模型合理地反映了纱线的交织状态和截面形状。基于该模型建立了编织工艺参数之间的几何关系。将预制件的外型尺寸和体积含量的计算值与实测值进行比较,吻合较好,为材料进一步的有限元分析奠定了基础。; 李金超张一帆孙菲陈利; 关键词：复合材料编织复合材料有限元

三维五向编织复合材料单胞实体模型及参数化被引量：3: 2008年; 借助Pro/E软件参数化功能,通过编制参数间关系,实现了三维五向编织复合材料内部单胞模型的参数化设计.在参照模型的基础上,改变尺寸参照,即可快速生成相应的单胞模型,为进一步的力学性能研究提供了便于应用的分析模型.; 李金超陈利; 关键词：PRO/E 参数化复合材料单胞

基于单胞数字化模型的三维编织复合材料本构关系数值模拟: 2007年; 在渐近均匀化理论基础上,确立了基于单胞数字化模型的复合材料宏观等效弹性性能的三维数值分析方法(DCB-FEA).该方法采用三维光栅化技术将三维单胞模型转化为三维光栅图形(数字化模型),并将光栅图形直接转化为三维有限元求解网格.产生的离散单元具有相同的几何尺寸和规则的形状,单元刚度矩阵的数量将减少为单胞材料的个数.此外,单胞数字化模型仅需记录每个离散单元的材料种类,其他参数如单元节点编号、节点坐标等均可在求解过程中自动生成,周期性边界条件也可以自动施加.随着分辨率的提高,单胞数字化模型将产生更多数量的单元,特别是对于三维单胞模型,集成整体刚度矩阵时需要大量的计算机内存.采用基于Element-by-element策略的预处理共轭梯度法(EBE-PCG),有限元方程的求解在单元级上进行,避免了整体刚度矩阵的集成.通过对三维编织复合材料的线弹性本构关系的数值模拟,表明该方法可得到较为准确的复合材料等效模量.; 陈利詹丽丽孙颍; 关键词：编织复合材料均匀化方法

三维四向编织复合材料等效弹性性能分析被引量：2: 2007年; 在确立三维四向编织复合材料数字化单胞力学分析模型的基础上,运用均匀化方法对三维编织复合材料的等效弹性性能进行了分析计算,并讨论了编织角和纤维体积含量对此材料等效弹性性能的影响.; 陈栋孙颖马振杰陈利; 关键词：三维编织复合材料均匀化细观结构有限元法

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天津市应用基础与前沿技术研究计划(05YFJMJC04300)