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类桁架夹层板的等效弹性常数研究 被引量:10
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作者 周加喜 邓子辰 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期187-192,共6页
从应变能等效出发,将具有周期性分布的夹层板的类桁架夹芯与各向异性连续材料等效,给出了相应的宏观等效弹性常数,进而用有限元方法计算了实际夹层板和等效夹层板的结构响应,用一个算例证明了该文方法的有效性.通过对类桁架夹芯的等效... 从应变能等效出发,将具有周期性分布的夹层板的类桁架夹芯与各向异性连续材料等效,给出了相应的宏观等效弹性常数,进而用有限元方法计算了实际夹层板和等效夹层板的结构响应,用一个算例证明了该文方法的有效性.通过对类桁架夹芯的等效弹性常数的计算,结果表明该文方法可以得到较为准确的等效弹性常数,且较其它类型的均匀化方法大大降低了计算量. 展开更多
关键词 类桁架夹层板 等效弹性常数 代表体积 均匀化
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平纹织物复合材料横向力学性能研究 被引量:6
2
作者 周平 吴承伟 于平 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期170-175,共6页
通过对平纹织物复合材料的横向拉压试验,分析了产生各种破坏现象的微观机理。横向压缩过程中,在与水平面成45°方向剪切破坏的同时还出现层间裂纹。由于两个方向上纱线的弯曲程度不同,破坏形式有很大差异,不同自由边处的纱线界面存... 通过对平纹织物复合材料的横向拉压试验,分析了产生各种破坏现象的微观机理。横向压缩过程中,在与水平面成45°方向剪切破坏的同时还出现层间裂纹。由于两个方向上纱线的弯曲程度不同,破坏形式有很大差异,不同自由边处的纱线界面存在不同程度的剪切破坏,并表现出不同的边缘效应。借助显微镜观察和基于代表体积单元的数值模拟对这些现象进行了分析,发现高度不均匀的内部波纹纱线结构在横向压缩下产生的层间剪切应力是出现横向裂纹的主要原因。 展开更多
关键词 复合材料 平纹织物 有限 代表体积
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不同加载速率下木材失效行为的多尺度数值分析 被引量:6
3
作者 钟卫洲 邓志方 +2 位作者 魏强 陈刚 黄西成 《中国测试》 CAS 北大核心 2016年第10期79-84,共6页
基于云杉微观结构特征,建立代表体积元模型,对顺纹和横纹压缩下云杉大变形行为进行数值模拟,获得材料各向异性和宽平台应力特性。数值模拟涉及准静态、5,50,500 m/s 4种加载速率,结果表明剪切滑移和屈曲塌陷是木材顺纹压缩的主要失效模... 基于云杉微观结构特征,建立代表体积元模型,对顺纹和横纹压缩下云杉大变形行为进行数值模拟,获得材料各向异性和宽平台应力特性。数值模拟涉及准静态、5,50,500 m/s 4种加载速率,结果表明剪切滑移和屈曲塌陷是木材顺纹压缩的主要失效模式;横纹压缩则体现为胞墙褶皱和循序塌陷。加载速率对顺纹压缩影响高于横纹方向加载,高速加载时木材在轴向压缩下呈现花瓣形破坏,而横纹压缩则表现为压缩膨胀断裂;相对于高速加载,低速加载下木材变形表现为更均匀、平稳。 展开更多
关键词 云杉 多尺度模型 代表体积 数值模拟
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复合泡沫塑料等效导热系数的数值模拟 被引量:6
4
作者 罗文 黄志雄 +2 位作者 黄赤 熊梦 范珊珊 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第12期12-16,共5页
通过有限元分析软件ANSYS中APDL参数化语言二次开发编程,建立了空心玻璃微球填充酚醛树脂复合泡沫塑料空间随机分布模型。选取代表体积单元进行有限元分析,模拟了不同空心玻璃微球填充量下复合泡沫塑料等效导热系数的变化。研究表明:空... 通过有限元分析软件ANSYS中APDL参数化语言二次开发编程,建立了空心玻璃微球填充酚醛树脂复合泡沫塑料空间随机分布模型。选取代表体积单元进行有限元分析,模拟了不同空心玻璃微球填充量下复合泡沫塑料等效导热系数的变化。研究表明:空心玻璃微球有效阻隔了体系内热流的传递,提高了复合泡沫塑料的隔热性能,随着微球含量的增加,体系的等效导热系数由纯环氧树脂的0.203 W/(m·K)减小到体积分数40%填充量时的0.138 W/(m·K)。引入经典模型和实验数据进行验证,与经典模型相比,有限元分析方法更能准确模拟复合泡沫塑料等效导热系数的实际情况。 展开更多
关键词 有限分析 等效导热系数 代表体积 复合泡沫塑料
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随机多尺度短切碳纤维复合结构模型中RVE尺寸效应和方向模量的均一化响应 被引量:1
5
作者 邱伊健 郑萍 +1 位作者 程香平 郭玉松 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期702-717,共16页
采用一种新型的多尺度短切纤维填充树脂均匀化方法,目的在于探寻随机短切纤维离散角度对复合结构方向模量的均一化响应,同时研究卷曲短切碳纤维(CCF)单元在具有代表体积元(RVE)结构中随机分布所引起的复合材料结构性能变化。在均一化方... 采用一种新型的多尺度短切纤维填充树脂均匀化方法,目的在于探寻随机短切纤维离散角度对复合结构方向模量的均一化响应,同时研究卷曲短切碳纤维(CCF)单元在具有代表体积元(RVE)结构中随机分布所引起的复合材料结构性能变化。在均一化方法中使用一种基于高斯定理的RVE结构子域后处理方案,用于提取三维结构的平均应变和应力。利用X射线计算机断层扫描方法确定2阶张量取向角和剪切纤维长度在测试样品中的概率分布信息,设计比较3种尺寸的RVE模型,通过实验和计算研究CCF多尺度复合模型应力影响区衰减长度的影响因素和该均匀化方法引起的带有旋转角度的RVE方向模量均匀化响应。研究结果表明,复合结构的剪切模量比正轴模量相对旋转角度更为敏感,衰减长度与RVE尺寸、单胞结构和纤维扭曲度等因素相关。因此,研究随机短纤维的离散性对宏观复合结构方向模量的设计,铺层角度的优化等领域具有十分重要的应用。 展开更多
关键词 短切碳纤维 代表体积 代表性单胞 均一化 树脂基复合材料
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脆性材料损伤表述方法及基于应变强度分布破坏准则的计算单元 被引量:4
6
作者 李世海 周东 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期8-12,共5页
给出了一种表述脆性材料损伤的方法,提出了一种适用于岩石混凝土这类脆性非均匀材料的强度准则,称为应变强度分布准则。该准则以应变作为强度指标,并假设应变强度在空间中服从某种分布规律。提出了一种含裂缝的可均匀化的代表性体积单元... 给出了一种表述脆性材料损伤的方法,提出了一种适用于岩石混凝土这类脆性非均匀材料的强度准则,称为应变强度分布准则。该准则以应变作为强度指标,并假设应变强度在空间中服从某种分布规律。提出了一种含裂缝的可均匀化的代表性体积单元,在代表性体积元内引入了完整度和破裂度的概念,定量的表征破坏比,在细观尺度上将未达到强度的完整材料部分用线弹性表述,将达到过应变强度的损伤部分用接触摩擦表达,建立了拉伸破坏、剪切破坏以及拉剪破坏的统一表述方式,形成了新的描述脆性材料宏观变形破裂特性的渐进损伤的破坏准则和本构模型。 展开更多
关键词 脆性材料 应变强度分布 破坏准则 完整度 破裂度 代表体积
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复合导电材料电学性能RVE模拟研究
7
作者 仉月仙 陈伯骐 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期150-156,共7页
电学性能是影响复合导电材料综合性能的关键,它直接关系到复合材料功能开发与应用。针对石墨烯/聚氨酯复合材料电学性能分析的复杂性,采用代表体积元法,即RVE法,基于Digimat平台,通过建立分析模型,对复合材料的导电性能进行模拟,并与实... 电学性能是影响复合导电材料综合性能的关键,它直接关系到复合材料功能开发与应用。针对石墨烯/聚氨酯复合材料电学性能分析的复杂性,采用代表体积元法,即RVE法,基于Digimat平台,通过建立分析模型,对复合材料的导电性能进行模拟,并与实验进行比对分析。制备了石墨烯/聚氨酯复合导电材料,在分析复合材料细观结构特征的基础上,利用e-Xstream仿真软件的Digimat-FE模块建立了复合材料的代表体积元普通圆盘模型与带界面圆盘模型,模拟了不同填料添加量时复合材料体积电阻率的变化规律,探索了内含物长径比及界面相关参数对复合材料电阻率的影响,并与实验测试结果进行对比。结果表明:复合材料的电阻率随石墨烯质量分数的增加而减小,线度较好,与实验试样测试数据变化趋势和变化速率一致;与只使用普通圆盘作为内含物的模型相比,使用带有界面的圆盘模拟结果与实验值更为接近,说明创建的带界面圆盘RVE模型的有效性,可对石墨烯复合材料的导电性能进行模拟和预测。 展开更多
关键词 复合导电材料 代表体积 导电性能 电阻率 模拟
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3-3型压电复合材料的有限元模型及材料参数对其性能的影响 被引量:1
8
作者 张红艳 李录贤 沈亚鹏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期160-165,共6页
根据均匀场理论分析3 3型压电复合材料代表体积胞元, 通过罚函数方法引入周期性边界条件, 建立了3 3型压电复合材料的有限元模型。数值计算结果与已有实验结果基本一致, 验证了模型的合理性, 并与解析解进行了对比, 表明该有限元模型能... 根据均匀场理论分析3 3型压电复合材料代表体积胞元, 通过罚函数方法引入周期性边界条件, 建立了3 3型压电复合材料的有限元模型。数值计算结果与已有实验结果基本一致, 验证了模型的合理性, 并与解析解进行了对比, 表明该有限元模型能更精确地描述3 3型复合材料的有效性能常数。用所建模型分析了基体相体积分数、复合材料基体泊松比、弹性模量和复合材料基体分布形状等参数对静水压压电常数值和静水压灵敏值的影响。 展开更多
关键词 3-3压电复合材料 均匀场理论 有限方法 代表体积
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考虑界面相的低温复合材料结构多尺度分析 被引量:1
9
作者 张笑闻 邢汉峥 +1 位作者 张靖坤 任明法 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1417-1421,共5页
纤维增强复合材料中纤维与树脂基体之间的过渡区域存在与二者性质不同的纤维/基体界面,如何合理地考虑界面相的介入是复合材料结构失效分析中的关键问题。基于纤维-基体-界面三相代表体元,发展了相应的微观失效准则、损伤退化模型和材... 纤维增强复合材料中纤维与树脂基体之间的过渡区域存在与二者性质不同的纤维/基体界面,如何合理地考虑界面相的介入是复合材料结构失效分析中的关键问题。基于纤维-基体-界面三相代表体元,发展了相应的微观失效准则、损伤退化模型和材料强度不确定性模型,建立了一种考虑界面相的多尺度有限元失效分析方法,实现了的热-机械载荷下的低温复合材料结构失效预测。并采用该方法对五种温度下三种典型复合材料层板进行失效分析,数值结果与试验结果相吻合,验证了该方法可以有效地对低温复合材料结构进行失效分析。 展开更多
关键词 复合材料界面 多尺度分析方法 代表体积 微观失效准则 损伤退化模型
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锻造过程中大截面塑料模具钢中空洞缺陷的闭合行为
10
作者 吴柏良 陈旋 +3 位作者 钟雨轩 冯思远 黎军顽 吴晓春 《上海金属》 CAS 2021年第2期105-113,共9页
采用有限元法模拟了大截面塑料模具钢的锻造过程,采用代表体积元(RVE)模型模拟了锻造过程中模块内空洞缺陷的闭合行为。单个空洞的闭合行为表明:位于模块大变形区的P1点空洞在锻造过程中闭合,位于模块小变形区和难变形区的P2和P3点空洞... 采用有限元法模拟了大截面塑料模具钢的锻造过程,采用代表体积元(RVE)模型模拟了锻造过程中模块内空洞缺陷的闭合行为。单个空洞的闭合行为表明:位于模块大变形区的P1点空洞在锻造过程中闭合,位于模块小变形区和难变形区的P2和P3点空洞仍保留0.62和0.65的相对体积。空洞缺陷的交互作用表明:水平排布空洞的闭合行为与单个空洞的一致,竖直排布空洞的闭合效率远低于单个空洞,P1、P2和P3点空洞的体积减小率比单个空洞分别缩小了52%、20%和10%;随着空洞间距的增大,水平排布空洞的闭合行为保持一致,而竖直排布空洞的闭合效率与单个空洞的闭合效率趋于接近,间距为0.01~0.05 mm的空洞的体积减小率分别为单个空洞的52%、65%、70%、76%和78%。载荷方向是决定空洞交互作用的关键,空洞取向和位置排布对空洞交互作用的影响程度相似,且均小于载荷方向的影响。 展开更多
关键词 锻造过程 塑料模具钢 代表体积 空洞缺陷 闭合行为
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含界面SiC/TC4复合材料拉伸强度预测及试验验证
11
作者 沙云东 周颖 骆丽 《现代制造技术与装备》 2021年第7期41-47,共7页
为了预测纤维增强复合材料的拉伸强度,建立基于双线性内聚力模型的含界面代表体积元模型,结合最大应力准则和最大位移准则分析界面在拉伸载荷下的损伤演化过程,得到复合材料纵向和横向拉伸强度,并讨论了温度对SiC/TC4复合材料强度的影... 为了预测纤维增强复合材料的拉伸强度,建立基于双线性内聚力模型的含界面代表体积元模型,结合最大应力准则和最大位移准则分析界面在拉伸载荷下的损伤演化过程,得到复合材料纵向和横向拉伸强度,并讨论了温度对SiC/TC4复合材料强度的影响。结果表明,随着温度的升高,复合材料拉伸强度增加,压缩强度减小。开展SiC/TC4层合板拉伸试验,SiC/TC4复合材料纵向和横向拉伸强度预测值与试验强度的误差分别为13.8%和6.9%,可见模型和计算方法有效。 展开更多
关键词 拉伸强度 界面 代表体积 温度
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孔隙对TATB基高聚物粘结炸药有效弹性模量的影响 被引量:4
12
作者 韦兴文 李明 +2 位作者 李敬明 涂小珍 周美林 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期493-497,共5页
采用代表体积单元(RVE)建模方法,建立了与实际TATB基高聚物粘结炸药(PBX)微观结构近似的有限元计算模型,该模型可以生成炸药颗粒和孔隙随机分布、填充率和孔隙率任意调整的二维RVE。并采用该模型研究了孔隙大小、空间分布和孔隙率对TATB... 采用代表体积单元(RVE)建模方法,建立了与实际TATB基高聚物粘结炸药(PBX)微观结构近似的有限元计算模型,该模型可以生成炸药颗粒和孔隙随机分布、填充率和孔隙率任意调整的二维RVE。并采用该模型研究了孔隙大小、空间分布和孔隙率对TATB基PBX有效弹性模量的影响。结果表明:粘结剂内孔隙使得TATB基PBX在外载荷作用下易于变形,TATB基PBX的有效弹性模量显著减小,随着孔隙率增加,有效弹性模量呈指数减小;孔隙的空间分布对TATB基PBX有效弹性模量影响较大,当孔隙分布在粘结剂与炸药晶体之间界面时,容易造成粘结界面破裂而导致有效弹性模量显著下降,下降幅度超过50%;但孔隙的大小对TATB基PBX有效弹性模量影响不大。 展开更多
关键词 材料物理 高聚物粘结炸药(PBX) 有效弹性模量 孔隙 代表体积(RVE)
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一种新的纤维增强复合材料细观力学模型 被引量:17
13
作者 宋迎东 雷友锋 +1 位作者 孙志刚 高德平 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期435-440,共6页
研究了复合材料宏、细观特征之间的联系 ,将宏观复合材料体中的一点赋予了细观结构特征。基于细观结构周期性假设 ,建立了一种细观力学模型。模型中用高阶多项式函数模拟基体和增强相中细观位移场 ,通过对细观单元力学方程的分析与求解 ... 研究了复合材料宏、细观特征之间的联系 ,将宏观复合材料体中的一点赋予了细观结构特征。基于细观结构周期性假设 ,建立了一种细观力学模型。模型中用高阶多项式函数模拟基体和增强相中细观位移场 ,通过对细观单元力学方程的分析与求解 ,建立了复合材料宏、细观力学变量之间的联系。该细观力学模型 ,不仅能用于复合材料宏观有效性能的预测及细观应力、应变场的分析 ,而且容易融入常规有限元法中 ,实现对复合材料结构的宏、细观一体化分析。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 细观力学 代表体积 力学模型
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基于Python-Abaqus复合材料代表性体积元的数值模型 被引量:17
14
作者 章继峰 王振清 +1 位作者 周健生 张博明 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期25-29,共5页
代表性体积元法是研究复合材料这类具有多尺度、离散分布多相体的有效手段。本文考虑复合材料增强体几何离散分布特征,通过引入增强体的离散分布函数,应用Python语言实现了Abaqus的二次开发,建立了长纤维增强结构复合材料代表性体积元... 代表性体积元法是研究复合材料这类具有多尺度、离散分布多相体的有效手段。本文考虑复合材料增强体几何离散分布特征,通过引入增强体的离散分布函数,应用Python语言实现了Abaqus的二次开发,建立了长纤维增强结构复合材料代表性体积元的参数化自动生成方法。结果表明:(1)应用Python-Abaqus建立复合材料RVE随机特征模型是可行的;(2)该方法生成的模型纤维体积分数达65%,满足一般工艺的要求;(3)应用移动窗法给出代表性体积元的尺寸,体积元内应力的分布特征与一般合理预计是相符的。该研究为多尺度复合材料微结构提供了一种分析方法,可应用于复合材料微结构增效设计。 展开更多
关键词 代表体积 Python—Abaqus 二次开发 复合材料
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密肋复合墙体宏观有效弹性模量的细观力学有限元分析 被引量:8
15
作者 姚谦峰 张亮 刘佩 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期139-143,共5页
密肋复合墙结构是近年来发展的一种新型建筑结构体系。作为结构的主要承力构件——密肋复合墙体是由密布的钢筋混凝土肋梁、肋柱及嵌固于其中的轻质砌块构成,其材性复杂,弹性常数不易确定。该文提出用细观力学有限元法对密肋复合墙体的... 密肋复合墙结构是近年来发展的一种新型建筑结构体系。作为结构的主要承力构件——密肋复合墙体是由密布的钢筋混凝土肋梁、肋柱及嵌固于其中的轻质砌块构成,其材性复杂,弹性常数不易确定。该文提出用细观力学有限元法对密肋复合墙体的弹性阶段进行结构分析,就求解密肋复合墙体宏观有效弹性模量中的若干问题,主要包括代表性体积单元的选取以及所施加边界条件的确定等问题进行了探讨,建立适用于密肋复合墙体的细观力学有限元模型,通过数值模拟与试验结果进行对比分析。研究结果表明:对于密肋复合墙体宏观有效弹性模量的计算,采用细观力学有限元模型比传统的计算模型具有更高的精度和适用性。 展开更多
关键词 密肋复合墙体 细观力学有限 代表体积 有效弹性模量 抗侧刚度
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纤维增强金属基复合材料弹塑性行为分析 被引量:5
16
作者 雷友锋 宋迎东 高德平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期982-985,1002,共5页
在分析复合材料宏、细观场量之间联系的基础上 ,基于复合材料细观结构周期性假设 ,选取适当的代表性体积元 ,采用弱化的边界连续性与周期性条件 ,通过对细观力学方程的建立与求解 ,建立了一种纤维增强金属基复合材料宏、细观统一力学模... 在分析复合材料宏、细观场量之间联系的基础上 ,基于复合材料细观结构周期性假设 ,选取适当的代表性体积元 ,采用弱化的边界连续性与周期性条件 ,通过对细观力学方程的建立与求解 ,建立了一种纤维增强金属基复合材料宏、细观统一力学模型。该模型建立起了宏、细观场量的联系 ,获得了宏观应力 -应变关系。试验及理论计算表明 ,该模型能够较好地预测复合材料宏观弹塑性性能。利用该模型分析了复合材料宏观弹塑性应力 -应变响应以及细观几何结构特征对宏观弹塑性性能的影响。此外 ,将该模型与常规的结构分析方法 (如有限元法 )相结合 ,能够开展对金属基复合材料结构的弹塑性行为分析。 展开更多
关键词 金属基复合材料 弹塑性性能 宏、细观统一力学模型 代表体积
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颗粒增强复合材料机械性能细观分析模型研究 被引量:5
17
作者 樊建平 邓泽贤 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期34-36,107,共4页
假设立方体颗粒均匀分布于树脂基体材料中 ,借助于单元串联、并联和Halpin Tsai模型算法导出了复合材料杨氏模量的计算公式 .利用三维有限元数值方法对立方体和球体颗粒增强复合材料代表性体积元进行了数值模拟 ,得到了应力分量σ3 3 及... 假设立方体颗粒均匀分布于树脂基体材料中 ,借助于单元串联、并联和Halpin Tsai模型算法导出了复合材料杨氏模量的计算公式 .利用三维有限元数值方法对立方体和球体颗粒增强复合材料代表性体积元进行了数值模拟 ,得到了应力分量σ3 3 及vonMises应力的分布规律 ,阐述了应力分布和材料破坏之间的联系 .研究结果发现 ,颗粒的几何形状对复合材料杨氏模量的影响甚微 ,由分析预测模型。 展开更多
关键词 颗粒增强复合材料 颗粒形状 代表体积 有限分析
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纤维增强复合材料宏观与细观统一的细观力学模型 被引量:6
18
作者 刘波 雷友锋 宋迎东 《航空发动机》 2007年第3期45-49,24,共6页
研究了复合材料宏观、细观特征之间的联系,将宏观复合材料体中的1点赋予了细观结构特征。基于细观结构周期性假设,建立了1种细观力学模型,用模型中高阶多项式函数模拟基体和增强相中的细观位移场;通过对细观单元力学方程的分析与求解,... 研究了复合材料宏观、细观特征之间的联系,将宏观复合材料体中的1点赋予了细观结构特征。基于细观结构周期性假设,建立了1种细观力学模型,用模型中高阶多项式函数模拟基体和增强相中的细观位移场;通过对细观单元力学方程的分析与求解,建立了复合材料宏观、细观力学变量之间的联系。该细观力学模型,不仅能用于复合材料宏观有效性能的预测及细观应力、应变场的分析,而且能够很容易地融入常规有限元法中,实现对复合材料结构的宏观、细观一体化分析。以该细观力学模型为基础的计算结果与部分文献中的试验结果及理论计算值具有较好的一致性。 展开更多
关键词 复合材料 细观力学模型 有效性能 代表体积 细观单
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基于径向积分边界元法的周期性复合材料面内等效热弹性参数分析方法
19
作者 刘华雩 郑永彤 +2 位作者 彭海峰 高效伟 杨恺 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2294-2303,共10页
具有人工设计结构的多材料夹杂的复合材料不仅具有可编辑的弹性模量和泊松比,还可以实现热膨胀系数的调控.这些复合材料的等效热弹性参数与其微观结构和材料分布密切相关.文章提出了一种基于径向积分边界元法的周期性复合材料的均匀化... 具有人工设计结构的多材料夹杂的复合材料不仅具有可编辑的弹性模量和泊松比,还可以实现热膨胀系数的调控.这些复合材料的等效热弹性参数与其微观结构和材料分布密切相关.文章提出了一种基于径向积分边界元法的周期性复合材料的均匀化热弹性参数的计算方法.该方法基于代表性体积元均匀化方法建立材料的微观结构应力、应变与宏观等效热弹性参数之间的关联.同时,采用径向积分边界元法计算周期变形条件下代表性体积元的应力和应变场.该方法无需内部网格和域积分,仅依赖于边界的位移和面力等信息即可获得材料的等效热弹性参数,具有容易实现参数化建模、容易考虑细小结构特征等优势.另外,在角点处采用非连续元处理,大大简化了周期性边界条件的施加.针对复合材料梁的弯曲问题,通过与直接有限元模拟的结果进行对比,验证了该方法的有效性.然后,还采用该方法对网状复合超材料的热膨胀系数进行了分析.结果表明,通过调整结构的尺寸,可实现结构在热载荷下从正膨胀到负膨胀的转变. 展开更多
关键词 边界 热弹性 负热膨胀 均匀化方法 代表体积
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纤维增强复合材料涡轮轴结构静强度计算与分析 被引量:6
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作者 沙云东 赵瑞霖 +1 位作者 贾秋月 骆丽 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第4期197-201,共5页
基于适用于纤维增强复合材料的细观力学代表体积元(RVE)法和材料强度失效参数计算公式,计算体积分数为40%的SCS-ULTRA纤维增强TC17基复合材料的力学性能参数和强度失效参数,建立以实际某型号发动机低压涡轮轴为背景,并用SCS-ULTRA纤维增... 基于适用于纤维增强复合材料的细观力学代表体积元(RVE)法和材料强度失效参数计算公式,计算体积分数为40%的SCS-ULTRA纤维增强TC17基复合材料的力学性能参数和强度失效参数,建立以实际某型号发动机低压涡轮轴为背景,并用SCS-ULTRA纤维增强TC17基复合材料代替原有高温合金材料,应用复合材料宏观强度准则中的蔡—吴张量失效准则,对其进行静强度计算与失效判定,总结作为衡量趋近失效程度的蔡—吴强度指数随轴结构复合材料铺层数的变化规律,同时对铺层总数为27层的轴结构进行给定载荷下的强度计算,得出轴结构内部每一铺层的强度指数及铺层强度指数随铺层位置、45°铺角不同的变化规律,并预测在极限载荷下轴结构铺层首先出现失效的情况。 展开更多
关键词 连续纤维增强钛基复合材料 低压涡轮轴 代表体积 静强度
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