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三维织造复合材料细观模型 被引量：3
1
作者 师有玲 单忠德 +2 位作者 刘丰 陈思思 康怀镕 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2621-2628,共8页
以三维织造复合材料为对象,结合三维织造缠绕路径,建立三维织造复合材料细观结构分析模型,推导纤维体积分数与细观模型结构参数之间的数学关系。研究导向套直径、导向套中心距等结构参数对纤维体积分数的影响。研究结果表明：结合PAN基... 以三维织造复合材料为对象,结合三维织造缠绕路径,建立三维织造复合材料细观结构分析模型,推导纤维体积分数与细观模型结构参数之间的数学关系。研究导向套直径、导向套中心距等结构参数对纤维体积分数的影响。研究结果表明：结合PAN基碳纤维T300实验研究发现纤维体积分数相对误差可控制在5%以内。通过合理的结构设计和纤维规格匹配,三维织造复合材料可达到满意的纤维体积分数和弹性模量。当PAN基碳纤维T300三维织造复合材料的导向套半径为1 mm时,导向套中心距在4-6 mm之间对纤维体积分数的变化最敏感,中心距从4 mm增加到6 mm时导向套的纤维体积分数从19.63%下降到10.19%;当导向套半径控制在2 mm以内时,导向套中心距建议选取4~6 mm之间,可有效提高纤维体积分数;导向套半径为1 mm时,6K纤维与6 mm中心距配合能达到最大限度的利用结构体积单元空间。 展开更多
关键词 三维织造 复合材料 细观模型 纤维体积分数 结构参数
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Ⅳ复合高压储氢瓶参数化有限元分析 被引量：3
2
作者 张明 吕洪 +2 位作者 康怀镕 周伟 张存满 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期154-158,182,共6页
IV型复合高压储氢瓶是当前车载储氢应用的主要研究目标,建立了IV型复合高压氢瓶的参数化建模方法.其次,通过有限元模型进行静态力学分析,得到不同材料不同部位的应力分布结果,在工作压力下最大的等效应力分布位于圆筒和瓶底部之间的过... IV型复合高压储氢瓶是当前车载储氢应用的主要研究目标,建立了IV型复合高压氢瓶的参数化建模方法.其次,通过有限元模型进行静态力学分析,得到不同材料不同部位的应力分布结果,在工作压力下最大的等效应力分布位于圆筒和瓶底部之间的过渡部分.研究了碳纤维缠绕角度,缠绕方法和碳纤维弹性模量对碳纤维缠绕层的影响,这三个因素中最重要的是碳纤维层的缠绕顺序,其次是碳纤维的弹性模量和缠绕角度. 展开更多
关键词 IV型复合高压储氢瓶 参数化设计 有限元分析
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Winkler地基上脱空和无脱空简支矩形薄板振动特性分析
3
作者 康怀镕 董杨 《成都大学学报（自然科学版）》 2011年第2期127-130,138,共5页
研究了脱空板和无脱空板的振动特性,将Winkler地基上部分脱空四边简支矩形薄板的自由振动问题转化为无脱空四边简支矩形薄板的受迫振动问题,并获得了相应的解.公式推导和仿真分析显示,脱空板的振动具有局部振动特性;脱空板的各阶固有频... 研究了脱空板和无脱空板的振动特性,将Winkler地基上部分脱空四边简支矩形薄板的自由振动问题转化为无脱空四边简支矩形薄板的受迫振动问题,并获得了相应的解.公式推导和仿真分析显示,脱空板的振动具有局部振动特性;脱空板的各阶固有频率远低于无脱空板同阶固有频率.仿真分析和实验测试验证了理论分析和问题求解的正确性.结论可应用于基于振动法的刚性路面板脱空检测. 展开更多
关键词 WINKLER地基 脱空板 无脱空板 局部化振动
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三维织造层间增强的纤维棒复合材料细观结构模型及力学性能有限元模拟 被引量：14
4
作者 单忠德 康怀镕 +1 位作者 臧勇 刘丰 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期138-149,共12页
针对复合材料层间增强的需求,提出了一种三维织造层间增强的纤维棒复合材料几何结构,建立了0°/90°、45°/135°及0°/90°/45°/135°3种织造方案下的复合材料单胞有限元模型,该模型能较为真实地反... 针对复合材料层间增强的需求,提出了一种三维织造层间增强的纤维棒复合材料几何结构,建立了0°/90°、45°/135°及0°/90°/45°/135°3种织造方案下的复合材料单胞有限元模型,该模型能较为真实地反映织造物内纤维束与纤维棒的交织特征。通过施加周期性位移边界条件,利用该模型采用有限元方法得到了3种织造方案下复合材料的等效弹性性能参数,讨论了复合材料弹性性能与织造方案和纱线填充因子的关系,分析了在单向拉伸载荷下3种织造方案单胞的细观应力场分布,制作了实体模型,进行了相关实验。结果表明:单胞有限元模型的模拟结果与实验结果吻合较好,织造复合材料各弹性常数对纱线填充因子变化的敏感度不同,不同织造方案的复合材料具有不同的力学性能特征,其主要影响因素为纤维束在复合材料内部的排列方式。给出了3种织造模型单胞的应力场分布,为三维织造层间增强的纤维棒复合材料的结构优化提供了依据。 展开更多
关键词 纤维棒 织造复合材料 细观结构 弹性性能 有限元分析
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