国家自然科学基金(11202098)
- 作品数：19 被引量：107H指数：6
- 相关作者：姚卫星吴富强沈浩杰陈方宗俊达更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学上海飞机设计研究院成都飞机工业(集团)有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术金属学及工艺建筑科学更多>>
- 复合材料分层损伤特性分析的分层形状等矩椭圆当量方法被引量：1
- 2013年
- 针对复合材料层合板结构的分层损伤力学特性分析,提出一种等矩当量方法,将任意不规则的分层形状简化为面积、1阶矩和2阶矩相同的当量椭圆.用有限元法分别分析含原始不规则形状分层、最小包络当量椭圆分层和等矩当量椭圆分层的力学特性,并对不同分层深度下分层的能量释放率和屈曲载荷等参数进行比较.结果表明,采用等矩当量椭圆时参数计算误差大大减小,一致性更好,更加适合工程应用.
- 成正爱姚卫星吴富强
- 关键词：层合板能量释放率屈曲载荷
- 某飞机安全销试验夹具的仿真设计被引量：6
- 2013年
- 为获得满足某飞机安全销应急断离试验要求及相关设计规范的试验夹具,采用MSC Nastran分别对3种设计方案进行强度和刚度仿真分析.考虑材料非线性和多体接触的影响,得到结构类型、尺寸和材料不同的夹具的力学响应,通过对危险部位的强度校核筛选得到符合要求的试验夹具.试验结果表明数值仿真结果准确、可靠,可为同类试验夹具的设计提供参考.
- 宗俊达姚卫星郭仕贤
- 关键词：安全销强度校核有限元
- 金属加筋薄壁圆台结构二级布局优化设计方法被引量：2
- 2015年
- 提出了一种金属加筋薄壁圆台结构的二级布局优化方法。该方法首先采用试验设计选取结构布局变量的样本点,然后对每个样本点相应的加筋薄壁结构进行强度和稳定性约束下的尺寸优化,获得对应的目标响应值;其后用布局变量样本点和对应的响应面构造Kriging近似模型;最后用遗传算法对近似模型进行优化,得到了加筋薄壁圆台的最优解。算例结果表明,该方法简单且优化效率高。
- 孙志彬葛萌萌王英玉王海清
- 关键词：遗传算法
- 复合材料层合板面内渐进损伤分析的CDM模型被引量：20
- 2014年
- 基于连续介质损伤力学,提出了一个预测复合材料层合板面内渐进损伤分析的模型,它包括损伤表征、损伤判定和损伤演化3部分.模型能够区分纤维拉伸断裂、纤维压缩断裂、纤维间拉伸损伤和纤维间压缩损伤4种损伤模式,定义了与4个损伤模式对应的损伤状态变量,导出了材料主轴系下损伤前后材料本构之间的关系.损伤起始采用Puck准则判定,损伤演化由特征长度内应变能释放密度控制.假定材料服从线性应变软化行为,建立了损伤状态变量关于断裂面上等效应变的渐进损伤演化法则.模型涵盖了复合材料面内损伤起始、演化直至最终失效的全过程.完成了含孔[45/0/-45/90]2S层合板在拉伸和压缩载荷下失效分析,结果表明该模型能合理进行层合板的强度预测和损伤失效分析.
- 吴义韬姚卫星吴富强
- 关键词：复合材料层合板
- 复合材料纵向弹性模量疲劳衰减规律研究被引量：1
- 2015年
- 研究了载荷大小和铺设角度对疲劳载荷作用下复合材料的纵向弹性模量连续衰减规律产生的影响,由此构建了一个量化描述模型,对材料纵向弹性模量的衰减进行预测。为验证模型的合理性,设计了一套通过测量不同单向板应力应变关系来获取材料纵向弹性模量的疲劳试验方案,并对一系列不同铺设角的碳纤维复合材料单向板进行了大量疲劳试验。分析结果表明,所构建的衰减模型较合理地描述了复合材料纵向弹性模量的疲劳衰减规律。
- 杨宇喆吴富强
- 关键词：复合材料刚度单向板
- 复合材料层合板基体裂纹的协同损伤演化模型被引量：1
- 2015年
- 首先,为研究复合材料层合板在准静态载荷下的基体裂纹演化特征,提出了一个基于能量的协同损伤演化模型。然后,通过模型对损伤进行了多尺度分析:从微观角度,采用三维有限元方法求得裂纹表面位移;从宏观角度,结合裂纹表面位移,推导了萌生基体裂纹的能量释放率。最后,根据裂纹萌生准则对基体裂纹的演化过程进行预测。模型考虑了演化过程中损伤的相互影响、残余应力、基体材料非线性、材料初始损伤分布及损伤演化的不均匀性。根据演化分析流程计算了[±θ/904]s铺层玻璃纤维复合材料的基体裂纹演化过程。结果表明:这一模型能够准确地预测准静态载荷下复合材料层合板基体裂纹的损伤演化规律。
- 沈浩杰姚卫星吴义韬
- 关键词：复合材料层合板多尺度分析
- 基于应变能耗散的复合材料层合板面内缺口强度分析CDM模型被引量：7
- 2014年
- 基于伴随能量释放的渐进损伤演化思想,建立了复合材料层合板面内失效分析的连续介质损伤力学(CDM)分析模型,该模型包含损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面。基于CDM模型,通过引入损伤状态变量表征损伤,建立了平面应力状态下的材料损伤本构模型。采用损伤参量fE改写Hashin准则,以判定损伤的起始。损伤演化由特征长度内的应变能释放密度控制,建立了损伤状态变量关于等效应变的渐进损伤演化法则。模型中还同时考虑了面内剪切非线性和网格敏感性,并进行了对比分析。对含缺口的[90/0/±45]3s和[(±θ)4]s2类典型复合材料层合板的面内拉伸失效进行了分析,结果表明,本文中的模型能有效预测复合材料层合板的面内拉伸强度。
- 吴义韬姚卫星吴富强沈浩杰
- 关键词：复合材料
- 复合材料层合板缺口强度的CDM三维数值模型被引量：6
- 2016年
- 针对复合材料层合结构缺口强度问题,基于连续损伤力学(CDM)提出了一种三维损伤数值模型。模型区分了层内损伤(纤维失效、纤维间失效)和层间分层损伤的不同失效模式。采用三维Puck准则与Aymerich准则对上述2类损伤进行判定,材料失效后基于CDM中线性软化模型对材料损伤进行演化。模型考虑了复合材料层合板子层的就位效应和剪切非线性行为。对Carlsson的AS4/3501-6缺口拉伸强度试验进行数值模拟。结果表明:分析结果与试验结果吻合良好,证明了该模型能够准确地预测含缺口复合材料层合板面内拉伸强度。
- 李秋漳姚卫星陈方
- 关键词：复合材料
- 复合材料加筋板结构优化设计的并行子空间法被引量：3
- 2013年
- 为对复合材料加筋板结构进行布局优化设计,提出并行子空间优化方法。该方法将整个优化问题分为筋条布局优化、筋条尺寸优化和铺层厚度优化三个并行的子空间优化问题,分别以筋条型式、数量、尺寸和铺层厚度为设计变量;每个子问题都独立进行优化计算,优化后将所有结果综合协调,更新设计变量值并重复整个优化过程,直到满足收敛条件。通过三个典型算例验证,结果表明该方法不仅合理而且有很好的优化效果。
- 程家林冯玉龙姚卫星
- 关键词：复合材料加筋板
- 复合材料刚度性能表征的协同损伤力学模型被引量：5
- 2014年
- 针对复合材料层合板的弥散型损伤,提出一个刚度性能表征的协同损伤力学模型.该模型兼顾了微观物理损伤响应和宏观材料刚度性能表征.从微观角度,建立细观RVE模型求解裂纹表面张开位移和滑开位移,以此定义损伤张量,并在宏观上通过对材料应变和损伤表面位移进行均匀化处理,建立单向板或层合板的损伤刚度矩阵和损伤张量之间的联系.以基体裂纹为例,详细分析并建立了横向裂纹和纵向裂纹的损伤本构.计算了[±θ/904]S铺层层合板中基体横向裂纹对刚度性能的影响,结果表明该方法能够准确地预测复合材料层合板由损伤导致的刚度性能衰减.
- 沈浩杰姚卫星吴富强
- 关键词：损伤张量
