国家自然科学基金(10972101)
- 作品数：9 被引量：28H指数：3
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- 三维编织复合材料渐进损伤的非线性模型及强度分析被引量：6
- 2012年
- 建立了考虑周期性位移边界条件的细观体胞模型,对三维编织复合材料的渐进损伤过程进行数值模拟。采用Eshelby-Mori-Tanaka方法计算含损伤裂纹的材料的刚度矩阵,并将有限元网格尺寸和单元裂纹尺寸引入损伤演化方程,有效地降低了模拟结果对有限元网格的依赖程度。通过计算得到了材料应力应变的非线性关系和失效时的极限强度,并分析了材料的破坏机理。结果表明,大编织角材料的破坏模式主要是基体失效与纤维横向拉剪破坏,模拟计算结果与文献中的实验值吻合较好。
- 韩小进孙慧玉
- 关键词：三维编织复合材料数值模拟有限元
- 黏弹性树脂基三维编织复合材料的变温松弛模量被引量：2
- 2012年
- 利用均匀化方法,计算了树脂基三维编织复合材料在不同温度下的恒温松弛模量,通过对计算结果的分析,提出了树脂基三维编织复合材料松弛模量具有时温等效性的假设,并用数值方法验证了此假设的合理性。以该假设为基础,建立了由树脂基三维编织复合材料恒温松弛模量确定其变温松弛模量的一般方法。对模型施加合理的周期性边界条件后计算了材料编织方向的变温松弛模量,并对比了不同温度变化速率对变温松弛模量的影响。结果表明,对应于不同的温度变化历史,树脂基三维编织复合材料有不同的变温松弛模量,但稳态值相同,且快速升温可明显缩短变温松弛模量到达稳态的时间。
- 袁欣孙慧玉
- 关键词：黏弹性三维编织复合材料均匀化方法松弛模量
- 粘弹性树脂基三维编织复合材料的热膨胀性能研究被引量：3
- 2012年
- 首先利用均匀化理论并结合有限元法研究了三维编织复合材料的粘弹性效应,根据松弛模量的计算结果研究了材料热膨胀系数随时间的变化关系,在此基础上,给出了编织结构和工艺参数(编织角、纤维体积比)对材料初始热膨胀系数的影响规律,计算结果与实验值吻合较好.论文工作为深入研究三维编织复合材料的热粘弹性能提供了基础.
- 袁欣孙慧玉
- 关键词：三维编织复合材料均匀化方法有限元法热膨胀系数
- 树脂基三维编织复合材料粘弹性能的数值预报被引量：1
- 2012年
- 建立了基于三细胞模型数值预报三维编织复合材料粘弹性能的方法。首先构造了三维编织复合材料的三细胞模型并施加周期性边界条件,随后利用标准线性固体模型模拟树脂基体的粘弹性能,导出基体的松弛模量,再通过有限元计算及Prony级数拟合,得到三种胞元的粘弹性参数。然后根据三种胞元的体积分数和粘弹性参数,利用三个标准线性固体模型并联,模拟得到三维编织复合材料沿编织方向的粘弹性参数和蠕变本构关系。最后,分析了编织角和纤维体积含量对粘弹性能的影响。
- 蔡永明孙慧玉
- 关键词：三维编织复合材料粘弹性
- 三维四向编织复合材料的黏弹性能被引量：2
- 2012年
- 基于均匀化理论建立了预测具有微观周期性结构复合材料黏弹性能的力学模型。利用此模型并结合有限元法分别研究了纤维束和三维编织复合材料的黏弹性能。通过对计算结果的分析,给出了三维编织复合材料黏弹性能随工艺参数变化的规律。结果表明,三维编织复合材料编织方向的黏弹性效应随编织角的增大而增强,随纤维体积比的增大而减弱,此规律与实验结论一致。
- 袁欣孙慧玉
- 关键词：三维编织复合材料均匀化
- 含多个椭圆夹杂圆板的热弹性分析被引量：3
- 2013年
- 基于Muskhelishvili数学弹性力学理论,研究了含多个椭圆夹杂平面圆板在稳态温度场下的热弹性问题。首先,借助保角变换、Faber级数和Fourier级数等工具,推导出了基体和夹杂复势函数的级数解。然后,在一个夹杂退化为孔的算例中,得出了非均匀稳态温度场下孔边的热应力,并与有限元结果对比。最后,通过几组算例,讨论了夹杂的材料常数、几何参数对夹杂/基体界面热应力的影响。结果表明:该文方法具有收敛性好、精度高等优点。
- 戴明孙慧玉
- 关键词：热应力椭圆夹杂复变函数保角变换
- 三维编织复合材料力学行为研究进展被引量：9
- 2010年
- 随着三维编织复合材料力学行为研究工作的开展,这种材料在很多领域得到越来越广泛的应用。本文从细观结构几何模型、力学行为的理论研究、实验研究三个方面综述了三维编织复合材料力学行为的研究现状,并提出了当前工作存在的问题,对今后研究的趋势进行了展望。
- 孙慧玉
- 关键词：三维编织复合材料
- 树脂基三维编织复合材料粘弹性性能的有限元分析被引量：3
- 2012年
- 根据材料的细观结构,采用APDL语言分别建立了纤维束和三维编织复合材料两级单胞的参数化几何模型;推导了Prony级数表示的树脂粘弹性本构方程,对模型进行了组分材料参数设置;对纤维束单胞模型进行扫掠式网格划分,对三维编织复合材料单胞模型进行线-面-体式网格划分;对两级单胞模型均施加合理的边界条件,使单胞边界上的位移满足周期性和连续性。以有限元模型为基础,计算了三维编织复合材料的粘弹性能,并给出了材料粘弹性效应随工艺参数变化的规律。计算结果表明:三维编织复合材料编织方向的粘弹性效应随编织角的增大而增强,随纤维体积比的增大而减弱。该结果与已有实验结论一致。
- 袁欣孙慧玉
- 关键词：单胞模型网格划分
- 三维四步编织复合材料刚度和强度的数值模拟
- 2011年
- 为了研究三维四步法编织复合材料的力学性能,利用ANSYS有限元软件对材料的细观体胞模型进行数值模拟,计算三维编织复合材料的宏观弹性常数,讨论了纤维编织角和体积比对弹性常数的影响。采用不同的强度准则分别对纤维束和基体材料进行强度校核,从而得到材料发生破坏时失效单元的体积百分比。根据失效单元的分布情况分析材料的破坏机理,进而预报材料的拉伸强度。模拟计算结果与实验值吻合较好。
- 韩小进孙慧玉
- 关键词：三维编织复合材料有限元刚度
