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复合杆体侵彻半无限靶的数值模拟分析 被引量：2
1
作者 陈鹏 何勇 +1 位作者 沈培辉 郭磊 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第3期25-30,共6页
基于ANSYS/LS-DYNA软件对复合杆体在不同弹芯长径比、弹芯截面积形状、弹芯和护套材料参数情况下垂直侵彻半无限靶进行了三维数值模拟研究,找到了相关物理量对侵彻效果的影响规律,并通过进一步建立弹坑简化模型,分析了复合杆体的侵彻机... 基于ANSYS/LS-DYNA软件对复合杆体在不同弹芯长径比、弹芯截面积形状、弹芯和护套材料参数情况下垂直侵彻半无限靶进行了三维数值模拟研究,找到了相关物理量对侵彻效果的影响规律,并通过进一步建立弹坑简化模型,分析了复合杆体的侵彻机理。结果表明:在保证侵彻过程中弹芯不弯曲变形的前提下,尽量提高弹芯长径比和着靶速度能有效提高侵彻效果;圆形弹芯截面侵彻效果相对于正方形和三角形弹芯截面的复合杆体更为稳定;在满足内外弹道强度要求的前提条件下,采用密度较高的弹芯材料、密度和杨氏模量较低的护套材料可以明显提高复合杆体的侵彻效果;复合杆体的长径比和材料类型会对不同侵彻阶段穿深与弹坑总穿深之比产生影响。 展开更多
关键词 侵彻力学 复合杆体 数值模拟 弹芯横截面 弹坑模型
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碳⁃玻璃纤维增强复合材料混杂杆体的锚固性能研究
2
作者 沈海娟 李承高 +4 位作者 郭瑞 辛美音 黄翔宇 张中慧 咸贵军 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期15-23,共9页
针对碳/玻璃纤维增强复合材料锚固失效问题,研究了3种典型锚固系统的应力分布及锚固机理。研究发现,碳纤维层锚固系统由于界面脱黏及截面削弱导致锚固承载力较低;力学锚固系统易对杆体产生初始挤压损伤并形成应力集中;黏结型锚固系统由... 针对碳/玻璃纤维增强复合材料锚固失效问题,研究了3种典型锚固系统的应力分布及锚固机理。研究发现,碳纤维层锚固系统由于界面脱黏及截面削弱导致锚固承载力较低;力学锚固系统易对杆体产生初始挤压损伤并形成应力集中;黏结型锚固系统由于杆体/黏结剂界面黏结强度较低而产生脱黏失效。针对上述3种锚固系统存在的截面削弱、应力集中及界面脱黏等问题,提出了考虑楔块挤压与树脂黏结的楔块⁃黏结复合型锚固系统,有限元模拟与拉伸试验结果表明,楔块⁃黏结复合型锚固系统锚具内应力分布均匀,杆体发生爆裂破坏,锚具内未出现杆体滑移,锚固系统极限锚固承载力为360.1 kN,有效地解决了复合材料混杂杆体的锚固难题。 展开更多
关键词 碳/玻璃纤维混杂 复合材料杆体 锚固性能 有限元模拟 拉伸测试
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CFRP@GFRP混杂复合材料杆体在水浸泡环境下的性能演化 被引量：10
3
作者 李承高 郭瑞 +2 位作者 王俊琦 黄涵鑫 咸贵军 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3290-3301,共12页
碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)@玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)混杂复合材料杆体发挥碳纤维的高力学、疲劳性能与玻璃纤维的低成本、高变形能力等优势,在桥梁与海洋工程中具有巨大应用潜力,如跨海大桥斜拉索。针对CFRP@GFRP混杂复合材... 碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)@玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)混杂复合材料杆体发挥碳纤维的高力学、疲劳性能与玻璃纤维的低成本、高变形能力等优势,在桥梁与海洋工程中具有巨大应用潜力,如跨海大桥斜拉索。针对CFRP@GFRP混杂复合材料杆体在服役环境下长期性能演化,本文采用加速试验方法研究蒸馏水环境下CFRP@GFRP混杂复合材料杆体的水吸收及界面剪切性能长期演化规律。研究结果表明:混杂复合材料杆体皮、芯层及杆体吸水行为符合Fick定律,GFRP皮层扩散系数最大,CFRP芯层次之,混杂复合材料杆体由于在皮/芯界面层形成吸水屏障而扩散系数最小。浸泡在蒸馏水环境下芯层、皮/芯界面及皮层界面剪切强度下降,这是由于浸泡过程中水分子通过氢键形式与树脂基体结合形成结合水,导致树脂基体发生水解和塑化及纤维/树脂界面脱黏。基于Arrhenius加速理论建立了混杂复合材料杆体在三座典型桥梁服役环境下的界面剪切强度预测模型。 展开更多
关键词 CFRP@GFRP混杂复合材料杆体 湿热老化 吸水性能 界面剪切强度 长期寿命预测
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