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编织角和承载方向对三维四向编织复合材料动态压缩性能的影响 被引量：10
1
作者 黄雄 谭焕成 +3 位作者 刘璐璐 赵振华 关玉璞 陈伟 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期823-833,共11页
利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对三维四向编织碳纤维增强树脂基复合材料的动态压缩性能进行了研究。通过对编织角为20°、30°和45°的试验件分别进行沿纵向、横向和厚度方向的动态压缩试验,得到材料在800~2 000/s应变... 利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对三维四向编织碳纤维增强树脂基复合材料的动态压缩性能进行了研究。通过对编织角为20°、30°和45°的试验件分别进行沿纵向、横向和厚度方向的动态压缩试验,得到材料在800~2 000/s应变率范围内的应力-应变曲线,并与准静态压缩试验结果进行对比,研究了应变率、压缩方向及编织角对材料极限强度和弹性模量的影响。结合高速摄影记录的动态压缩过程,进一步分析了不同情况下材料的破坏模式与破坏过程。结果表明:应变率越高,材料的极限强度和弹性模量越大,材料在受压的三个方向上均具有一定的应变率强化效应,且高应变率下表现出比准静态压缩时更明显的脆性;编织角的改变对材料在三个方向上的动态压缩性能均有影响,其中对纵向的影响最为明显;不同方向受压时材料的失效形式不同,且准静态和高应变率下的失效形式也有区别。 展开更多
关键词 编织复合材料 动态力学性能 分离式霍普金森压杆 高应变率 失效形式
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三维四向编织复合材料宏观有限元模型冲击损伤仿真及试验验证 被引量：9
2
作者 谭焕成 许善迎 +2 位作者 黄雄 关玉璞 陈伟 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1139-1148,共10页
三维编织复合材料作为整体编织材料,能够克服层合复合材料层间强度低、易分层的缺陷,相对于金属材料,还具有质量轻、高比刚、高比强度以及良好的抗冲击性能、较高的损伤容限,在汽车、高铁、航海、航空及航天领域中具有广泛应用前景。使... 三维编织复合材料作为整体编织材料,能够克服层合复合材料层间强度低、易分层的缺陷,相对于金属材料,还具有质量轻、高比刚、高比强度以及良好的抗冲击性能、较高的损伤容限,在汽车、高铁、航海、航空及航天领域中具有广泛应用前景。使用空气炮发射系统开展了钢珠以约210m/s速度冲击三维四向编织复合材料平板的不同位置试验,基于宏观观察和细观观测,分析了三维编织复合材料在受到钢珠高速冲击下的破坏模式和破坏机制。此外,本文建立了三维四向编织复合材料宏观连续介质损伤(CDM)有限元模型,其中模型计算剩余速度和试验测得剩余速度误差在5%以内,试验和数值模拟的破坏形貌也高度一致,验证了所建立的宏观CDM有限元模型的有效性。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 弹道冲击 宏观有限元模型 破坏模式 数值仿真
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三维编织复合材料细观几何建模及动态力学性能的研究进展 被引量：6
3
作者 谭焕成 覃文源 +3 位作者 刘升旺 刘文 陈璐璐 王祯鑫 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1-7,共7页
三维编织复合材料因内部存在由连续纤维束形成的空间网状结构,相比于传统层合复合材料具有更高的层间强度,相比于金属材料具有更高的抗冲击损伤和抗裂纹扩展能力。详细介绍了三维编织复合材料的细观几何建模方法,综述了三维编织复合材... 三维编织复合材料因内部存在由连续纤维束形成的空间网状结构,相比于传统层合复合材料具有更高的层间强度,相比于金属材料具有更高的抗冲击损伤和抗裂纹扩展能力。详细介绍了三维编织复合材料的细观几何建模方法,综述了三维编织复合材料动态拉伸、压缩性能,动态失效准则以及高速冲击性能等方面的研究进展,指出三维编织复合材料在细观几何建模和动态拉伸试验方面的未来研究方向。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 细观几何建模 动态压缩 高速冲击
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三维四向编织复合材料力学性能预测及实验验证 被引量：6
4
作者 许善迎 谭焕成 +1 位作者 关玉璞 刘璐璐 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期132-140,共9页
基于三单胞模型,分别采用刚度平均化理论和数值分析方法对编织角为20°,30°,45°的三维四向编织复合材料的弹性常数及其随编织角变化规律进行预测,并在MTS试验机上开展了静态拉伸实验。结合理论分析、数值仿真与实验测试结... 基于三单胞模型,分别采用刚度平均化理论和数值分析方法对编织角为20°,30°,45°的三维四向编织复合材料的弹性常数及其随编织角变化规律进行预测,并在MTS试验机上开展了静态拉伸实验。结合理论分析、数值仿真与实验测试结果,发现随着编织角的增大,纤维束的刚度在纵向分量减小,而在横向分量增加,因此三维四向编织复合材料纵向刚度逐渐减小,横向刚度和横向剪切刚度逐渐增大。实验结果还发现不同编织角的复合材料纵向拉伸曲线具有较大差异,20°编织角实验件呈现线弹性,30°编织角实验件呈现非线性,45°实验件呈现双线性;而三种编织角的实验件的横向拉伸力学行为基本呈线性。通过与实验件纵横向拉伸实验结果对比,发现刚度平均化方法和数值模拟方法对三维编织复合材料编织方向刚度预测较为准确,但由于忽略了纤维与基体脱胶现象,对横向刚度预测偏差较大。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 单胞模型 力学性能 刚度平均化方法 数值分析
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轴承不对中与轴承摩擦激励耦合作用下轴系的振动特性分析 被引量：1
5
作者 覃文源 张智轩 +1 位作者 刘文 谭焕成 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第3期180-186,共7页
以船舶推进轴系为例,受低速、重载工作状态的影响,水润滑橡胶轴承可能处于边界或者混合润滑状态,相对较大的轴承摩擦激励力会对轴系的振动特性产生影响,甚至可能诱导异常振动和噪声。轴承基础沉降等因素会引起轴承标高变化,也会影响水... 以船舶推进轴系为例,受低速、重载工作状态的影响,水润滑橡胶轴承可能处于边界或者混合润滑状态,相对较大的轴承摩擦激励力会对轴系的振动特性产生影响,甚至可能诱导异常振动和噪声。轴承基础沉降等因素会引起轴承标高变化,也会影响水润滑橡胶轴承支承界面摩擦激励力的分布,进而对推进轴系的横向、扭转振动特性产生影响。为了模拟边界或者混合润滑状态下橡胶轴承的刚度特性,将其简化成分布弹簧支承。在简化的基础上,建立推进轴系耦合振动动力学模型,利用模态叠加法对动力学方程进行降阶,并利用四阶Runge-Kutta方法进行动力响应分析,分析轴承标高变化对橡胶轴承摩擦力作用下轴系振动特性的影响。研究成果可为调节轴承标高以及识别轴系异常振动提供参考。 展开更多
关键词 振动与波 轴承标高 轴承摩擦 推进轴系 振动分析
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