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基于三维Puck失效准则及唯象模量退化的复合材料臂杆屈曲分析 被引量：6
1
作者 李力 黄哲峰 +2 位作者 杨增钦 尚福林 侯德门 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期304-314,共11页
针对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)臂杆结构在压缩和扭转载荷条件下屈曲与后屈曲问题,采用三维Puck失效准则和基于唯象分析的模量退化方法,同时考虑层合结构就位效应及沿纤维方向应力对横向强度的影响,建立了一种适用于考虑渐进失效C... 针对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)臂杆结构在压缩和扭转载荷条件下屈曲与后屈曲问题,采用三维Puck失效准则和基于唯象分析的模量退化方法,同时考虑层合结构就位效应及沿纤维方向应力对横向强度的影响,建立了一种适用于考虑渐进失效CFRP结构的屈曲分析方法,并通过编写有限元软件ANSYS的USERMAT子程序进行了数值实现。与文献中实验结果的对比表明,上述方法能够分析复合材料结构的渐进失效过程和后屈曲承载特性,预测精度高。进而采用此方法,详细分析了某航天器臂杆结构在承受压缩与扭转载荷条件下的屈曲载荷及后屈曲特性。 展开更多
关键词 复合材料 屈曲 后屈曲 渐进失效 Puck失效准则
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双模量复合材料层合结构承载极限的预测 被引量：4
2
作者 黄哲峰 李力 +2 位作者 杨增钦 尚福林 侯德门 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1445-1453,共9页
基于三维连续介质损伤力学模型,针对双模量纤维增强树脂基(BFRP)复合材料层合结构提出了一种改进的渐进损伤分析方法。首先,根据双模量材料的双线性模型以及正交各向异性材料本构理论,给出了BFRP单层板的应力-应变关系描述方法。其次,采... 基于三维连续介质损伤力学模型,针对双模量纤维增强树脂基(BFRP)复合材料层合结构提出了一种改进的渐进损伤分析方法。首先,根据双模量材料的双线性模型以及正交各向异性材料本构理论,给出了BFRP单层板的应力-应变关系描述方法。其次,采用Dvorak就位强度模型计算了单层板的就位强度。并且,采用三维Hashin强度准则以及指数型材料损伤演化准则描述层合板的内部损伤起始与演化,使用内聚力单元描述层间的力学行为。进而,借助Abaqus材料子程序Umat编写了BFRP层合结构的渐进损伤分析程序。通过与文献试验结果的比较验证了新方法的正确性。最后利用该方法,对某空间站BFRP臂杆结构的承载极限进行了仿真分析,得到了相应的预测结果。 展开更多
关键词 双模量 连续介质损伤力学 就位强度 渐进损伤分析 Hashin 失效准则
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CFRP管件的弯曲蠕变行为试验研究 被引量：3
3
作者 马瑜 王辉 +5 位作者 邵振威 杨增钦 尚福林 侯德门 耿洪滨 吕刚 《深空探测学报》 2017年第4期346-354,共9页
为评价航天器结构中碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料管件的使用可靠性,开展了三点弯曲加载条件下CFRP管件弯曲性能和蠕变行为试验研究。进行了管件弯曲模量和弯曲强度测试、500 h时长的恒温蠕变测试以及–60℃~100℃和–160℃~80℃两种... 为评价航天器结构中碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料管件的使用可靠性,开展了三点弯曲加载条件下CFRP管件弯曲性能和蠕变行为试验研究。进行了管件弯曲模量和弯曲强度测试、500 h时长的恒温蠕变测试以及–60℃~100℃和–160℃~80℃两种高低温循环蠕变测试,获得了典型温度工况、不同应力水平作用下管件弯曲蠕变变形规律。根据测试结果,确定了基于时间–温度–应力等效原理的管件蠕变主曲线以及唯象蠕变Findley模型,预测分析了管件长期蠕变变形;采用最大应变强度准则,对该CFRP管件的强度特性和安全承载能力进行了评价。结果表明,该CFRP管件在设计服役期限内能够满足蠕变变形与强度要求。 展开更多
关键词 CFRP管件 弯曲强度 蟠变特性 时间^度-应力等效原理 承载能力评定
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HR2合金微结构演化及塑性变形机理研究 被引量：2
4
作者 尚福林 陈雁 +5 位作者 张永梅 杨增钦 余勇 闫亚宾 晏顺平 李侃 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2016年第22期2589-2596,共8页
为建立准确可靠的塑性本构关系,研究了HR2抗氢钢在塑性变形过程中微结构演化以及变形机理;采用薄片状微小尺寸试样开展了单向拉伸准静态加载测试,分别将试样拉伸至不同应变量时进行卸载;利用金相分析、XRD和EBSD等微结构分析手段分析不... 为建立准确可靠的塑性本构关系,研究了HR2抗氢钢在塑性变形过程中微结构演化以及变形机理;采用薄片状微小尺寸试样开展了单向拉伸准静态加载测试,分别将试样拉伸至不同应变量时进行卸载;利用金相分析、XRD和EBSD等微结构分析手段分析不同变形量情况下合金的微结构信息。结果表明:随着变形量增大,HR2钢原始的等轴晶被拉长,晶粒被细化;当变形量超过10%时,形变马氏体的含量逐渐增大;合金中位错明显增殖,位错密度增大;孪晶和织构在原始组织和拉伸试样中均少量存在;根据力学测试和微结构分析结果,HR2合金在常温准静态下主要表现为位错滑移变形机制,林位错机制明显;随着变形量的增加,形变马氏体产生并对塑性变形的影响逐渐增强,而孪晶和织构的影响可以忽略。 展开更多
关键词 HR2合金 抗氢钢 微结构演化 塑性变形 变形机制
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基于响应面优化的机载ASAAC印制板简化模型参数修正 被引量：1
5
作者 张梁娟 李齐兵 +2 位作者 刘家华 邢嘉路 杨增钦 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第7期87-90,共4页
为了提高机载符合联合标准航空电子结构协会印制板简化有限元模型的精度,对印制板模型相关参数进行实验设计和灵敏度分析,并采用标准全二阶多项式的方法拟合出响应面模型。在响应面模型的基础上,使用印制板组件实测前三阶模态频率构造... 为了提高机载符合联合标准航空电子结构协会印制板简化有限元模型的精度,对印制板模型相关参数进行实验设计和灵敏度分析,并采用标准全二阶多项式的方法拟合出响应面模型。在响应面模型的基础上,使用印制板组件实测前三阶模态频率构造目标函数,采用多目标遗传算法进行优化求解,得到印制板有限元模型修正后的参数。修正后的仿真计算模态频率与实验模态频率前三阶误差分别为0.76%、5.20%、4.42%,误差较小,能满足工程需求。 展开更多
关键词 印制板 响应面优化 有限元模型修正 实验设计 多目标优化
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包含细微缺陷的碳纤维增强复合材料管件结构弯曲性能表征
6
作者 杨增钦 陈柏淼 +3 位作者 尚福林 侯德门 马小飞 王辉 《空间电子技术》 2020年第1期58-70,共13页
碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料管件结构力学性能受其内部细微缺陷的影响。对前期经历过恒温蠕变(25℃、60℃、100℃)和温度循环蠕变试验(-60℃~100℃)的CFRP管件,开展准静态弯曲加载测试和微观观测研究,分析细观缺陷对管件弯曲性能的... 碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料管件结构力学性能受其内部细微缺陷的影响。对前期经历过恒温蠕变(25℃、60℃、100℃)和温度循环蠕变试验(-60℃~100℃)的CFRP管件,开展准静态弯曲加载测试和微观观测研究,分析细观缺陷对管件弯曲性能的影响。在此基础上,对CFRP管件中的基体微裂纹和微孔洞开展理论建模,建立包含特定微裂纹密度和孔隙率的复合材料层合结构本构关系。以基体裂纹和平面圆形孔洞为例,分析了两种细观缺陷对材料刚度性能的影响,与文献中的实验结果对比表明,上述损伤模型能够预测由于微裂纹和微孔洞引起的材料刚度性能下降。进而以微裂纹密度和孔隙率为内变量,建立兼顾微观损伤响应和宏观性能表征的CFRP管件力学性能分析模型,运用有限元方法计算CFRP管件弯曲模量和弯曲强度,结果表明,该模型能够有效预测CFRP管件由蠕变损伤导致的弯曲性能变化。 展开更多
关键词 CFRP管件 细微缺陷 弯曲性能 损伤力学模型 损伤变量
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