三维编织复合材料力学行为研究进展 被引量：9

1

作者 孙慧玉 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期140-144,共5页

随着三维编织复合材料力学行为研究工作的开展,这种材料在很多领域得到越来越广泛的应用。本文从细观结构几何模型、力学行为的理论研究、实验研究三个方面综述了三维编织复合材料力学行为的研究现状,并提出了当前工作存在的问题,对今... 随着三维编织复合材料力学行为研究工作的开展,这种材料在很多领域得到越来越广泛的应用。本文从细观结构几何模型、力学行为的理论研究、实验研究三个方面综述了三维编织复合材料力学行为的研究现状,并提出了当前工作存在的问题,对今后研究的趋势进行了展望。 展开更多

关键词 三维编织复合材料 力学行为 细观结构模型 理论研究 实验研究

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三维正交机织复合材料弹道侵彻有限元模拟 被引量：8

2

作者 贾西文 高彦涛 刘元坤 《纤维复合材料》 CAS 2010年第1期43-48,共6页

测试复合材料弹道侵彻性质,得到复合材料弹道侵彻过程中子弹的入射速度和剩余速度及冲击破坏形态。基于复合材料的真实细观结构,建立细观结构模型,运用商用有限元软件ABAQUS/Explicit计算复合材料弹道侵彻破坏过程。研究发现三维正交复... 测试复合材料弹道侵彻性质,得到复合材料弹道侵彻过程中子弹的入射速度和剩余速度及冲击破坏形态。基于复合材料的真实细观结构,建立细观结构模型,运用商用有限元软件ABAQUS/Explicit计算复合材料弹道侵彻破坏过程。研究发现三维正交复合材料不同破坏机制:三维正交机织复合材料不产生冲击分层,纤维断裂和基体开裂是主要吸能模式,复合材料冲击破坏是最主要的破坏模式。 展开更多

关键词 三维正交机织复合材料 细观结构模型 有限元法 弹道冲击

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多组分PBX炸药细观结构冲击点火数值模拟 被引量：7

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作者 王晨 陈朗 +2 位作者 刘群 皮铮迪 胡晓棉 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期167-173,共7页

建立了炸药颗粒自由堆积三维计算模型,考虑了炸药颗粒尺寸和位置的随机分布、粘结剂对炸药颗粒的包覆和不同组分炸药颗粒间的级配;采用非线性有限元方法,对炸药颗粒由自由堆积到密实装药的压药过程进行模拟,构建了PBX炸药细观结构模型;... 建立了炸药颗粒自由堆积三维计算模型,考虑了炸药颗粒尺寸和位置的随机分布、粘结剂对炸药颗粒的包覆和不同组分炸药颗粒间的级配;采用非线性有限元方法,对炸药颗粒由自由堆积到密实装药的压药过程进行模拟,构建了PBX炸药细观结构模型;对多元PBX炸药(HMX+TATB+Estane)细观结构冲击点火过程进行了计算,考虑冲击作用下炸药内部热力耦合作用和自热反应,计算不同组分比例混合炸药的冲击点火性能,分析了炸药组分对冲击点火的影响。研究表明TATB含量增加,混合炸药冲击感度降低。 展开更多

关键词 爆炸力学 细观结构模型 三维计算模型 PBX炸药 冲击点火

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锦屏一级地下厂房大理岩变形破裂细观演化规律 被引量：6

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作者 丁秀丽 吕全纲 +2 位作者 黄书岭 段海波 程鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2179-2189,共11页

脆性大理岩的变形破裂与其内部微裂纹的扩展贯通密切相关,其宏观力学响应取决于细观结构构造;因岩石内部的封闭性,难以掌握其内部微裂纹的发育演化机制。基于三维颗粒流理论,通过引入BPM模型和超级单元clump技术,并依据锦屏一级地下厂... 脆性大理岩的变形破裂与其内部微裂纹的扩展贯通密切相关,其宏观力学响应取决于细观结构构造;因岩石内部的封闭性,难以掌握其内部微裂纹的发育演化机制。基于三维颗粒流理论,通过引入BPM模型和超级单元clump技术,并依据锦屏一级地下厂房大理岩的SEM矿物成份检测结果,建立基于矿物形状的大理岩细观结构模型,在对细观力学参数敏感性分析的基础上,根据室内单轴和三轴压缩试验结果确定大理岩的细观力学参数,构建大理岩的细观力学数值模型,对不同应力状态和应力路径下大理岩的变形破裂演化及扩容孕育过程进行数值模拟分析。研究结果表明:大理岩细观力学数值模型所描述的宏观力学响应与室内试验结果具有很好的一致性;单轴或低围压时微裂纹呈缓慢–急增的指数型增长趋势,高围压时微裂纹呈缓慢–急增–缓慢的近似S型增长趋势;随着围压的增加,张拉裂纹所占比例逐渐减少,剪切裂纹所占比例逐渐增加;与相同初始围压时的加载应力路径相比,卸载应力路径下岩石峰值应力对应的轴向应变小,张拉裂纹所占比例高,且随卸载过程逐渐起主控作用,最终形成张性宏观破裂面,体现了大理岩卸荷扩容效应更为显著且脆性更强。在不同应力状态和应力路径下,张性裂纹扩展控制机制和剪切裂纹摩擦控制机制相互作用,此减彼增逐步过渡。研究结果从细观尺度上揭示锦屏一级大理岩扩容孕育机制,为正确认识和把握锦屏一级地下厂房洞室群施工期围岩大变形形成机制以及岩体卸荷破裂规律提供基础。 展开更多

关键词 岩石力学 三维颗粒流理论 细观结构模型 参数敏感性分析 应力路径 细观破裂演化

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基于细观力学的石墨烯复合材料导热性能分析

5

作者 刘文君 韩海涛 +2 位作者 鲁芹 高俊杰 聂榕序 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期259-266,共8页

基于细观力学理论,运用代表性体积元方法研究石墨烯填充聚乳酸复合材料导热性能。根据显微照片分析复合材料细观结构特征并构建细观结构模型,利用有限元方法求解复合材料等效导热系数,并通过与实验结果对比验证模型正确性和有效性。通... 基于细观力学理论,运用代表性体积元方法研究石墨烯填充聚乳酸复合材料导热性能。根据显微照片分析复合材料细观结构特征并构建细观结构模型,利用有限元方法求解复合材料等效导热系数,并通过与实验结果对比验证模型正确性和有效性。通过参数化分析研究各细观结构参数对复合材料导热性能的影响规律,所建模型及相应参数化分析结果,对石墨烯填充复合材料的导热性能预测及改进优化具有较强的指导意义。 展开更多

关键词 细观力学 石墨烯复合材料 细观结构模型 导热性能 数值分析

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三角形编织工艺数字化建模方法

6

作者 王辉 周伟 +2 位作者 陈一哲 龙晚昕 王金伙 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期75-81,共7页

三维旋转式编织工艺按角轮缺口数分为三角形、四角形和六角形编织工艺,其中三角形编织工艺研究较少。为探索基于三角形编织工艺的预制体结构,基于Python语言和CATIA开发编织工艺软件,获得预制体几何结构。角轮和交换轮交替旋转,驱动携... 三维旋转式编织工艺按角轮缺口数分为三角形、四角形和六角形编织工艺,其中三角形编织工艺研究较少。为探索基于三角形编织工艺的预制体结构,基于Python语言和CATIA开发编织工艺软件,获得预制体几何结构。角轮和交换轮交替旋转,驱动携纱器在底盘中运动,使纱线相互交织形成预制体。对角轮、交换轮、携纱器的编号和运动状态进行数字化编码,研究不同旋转状态下携纱器的交换规律。携纱器轨迹与编织节点高度共同确定了织物空间拓扑结构,采用三次B-spline曲线对纱线空间轨迹进行拟合,建立预制体的参数化几何模型。结果表明:采用三角形编织工艺获得的预制体结构紧凑,织物几何模型与试验样件一致性较好,验证了建模方法的精度。 展开更多

关键词 三维编织 预制体 编织算法 细观结构模型 工艺软件

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PBX炸药细观孔洞缺陷对其冲击点火特性的影响 被引量：5

7

作者 王洪波 王旗华 +2 位作者 卢永刚 梁斌 冯晓伟 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期31-36,共6页

基于Monte-Carlo法的思想,采用有限元计算方法建立了考虑炸药颗粒尺寸、形状和位置随机分布的高聚物黏结炸药(PBX)的细观结构模型。通过计算比较了孔洞缺陷及缺陷大小对PBX炸药冲击点火特性的影响。结果表明,孔洞缺陷降低了炸药的临界... 基于Monte-Carlo法的思想,采用有限元计算方法建立了考虑炸药颗粒尺寸、形状和位置随机分布的高聚物黏结炸药(PBX)的细观结构模型。通过计算比较了孔洞缺陷及缺陷大小对PBX炸药冲击点火特性的影响。结果表明,孔洞缺陷降低了炸药的临界点火压力,提高了其冲击感度;随着孔洞缺陷尺寸的增大,炸药的临界点火压力逐渐下降,但当缺陷尺寸超过一定范围时,更大尺寸的孔洞缺陷并没有继续提高炸药的冲击感度。 展开更多

关键词 高聚物黏结炸药 PBX 细观结构模型 冲击点火 孔洞缺陷

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基于改进包围盒法的碎石土细观结构模型构建及应用 被引量：1

8

作者 党润萌 雷进生 +3 位作者 吴建兵 刘婉纯 石智强 袁宇坤 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第1期54-60,共7页

为探究碎石土地层的注浆扩散特性,构建碎石土细观结构模型.基于利用Monte-Carlo模拟法构建考虑棱角性的块石模型库.考虑块石空间随机分布问题时,针对块石相交或包含的特殊情况进行相交判断,在原有包围盒法的基础上,改进边界干涉算法,以... 为探究碎石土地层的注浆扩散特性,构建碎石土细观结构模型.基于利用Monte-Carlo模拟法构建考虑棱角性的块石模型库.考虑块石空间随机分布问题时,针对块石相交或包含的特殊情况进行相交判断,在原有包围盒法的基础上,改进边界干涉算法,以加快碎石土数值模型构建进程.基于改进包围盒法建立考虑块石形态、含量和空间分布的碎石土细观结构,建立二维的碎石土注浆加固模型,研究地层物性参数空间差异条件下注浆参数对浆液扩散的影响.结果表明:注浆前期随着注浆时间的变化,扩散半径增大非常明显,在100 s左右浆液扩散趋于稳定;在渗透系数更大的位置浆液扩散明显更加容易,随着浆液压力的衰减及浆液黏度变化,浆液运动速度逐渐下降,注浆过程逐渐趋于稳定;最大扩散半径随着注浆压力逐渐增大,变化趋势与块石含量无关. 展开更多

关键词 改进包围盒法 碎石土 细观结构模型 注浆扩散特性

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EPS填充混凝土随机细观模型损伤的数值模拟 被引量：1

9

作者 刘芬 黄录野 马荣鑫 《计算机辅助工程》 2017年第3期66-71,共6页

为研究EPS填充混凝土的损伤破坏机理,基于混凝土塑性损伤本构模型和泡沫塑性本构模型,用Abaqus对EPS填充混凝土随机细观模型进行准静态压缩试验的数值模拟.结果表明:受压损伤沿着45°方向发展,受拉损伤沿着竖直方向发展.在同一应变... 为研究EPS填充混凝土的损伤破坏机理,基于混凝土塑性损伤本构模型和泡沫塑性本构模型,用Abaqus对EPS填充混凝土随机细观模型进行准静态压缩试验的数值模拟.结果表明:受压损伤沿着45°方向发展,受拉损伤沿着竖直方向发展.在同一应变下,同一EPS体积含量模型的受拉损伤比受压损伤更明显.EPS颗粒的存在能够增强EPS泡沫填充混凝土的韧性. 展开更多

关键词 聚苯乙烯泡沫塑料 细观结构模型 受压损伤 受拉损伤 有限元

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Tsuzuki旋转式立体编织机编织件的结构模拟与设计 被引量：1

10

作者 杨鑫 邵慧奇 +2 位作者 蒋金华 陈南梁 谢波 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期51-57,共7页

基于Tsuzuki旋转式立体编织机的编织工艺,通过分析编织过程中携纱器的运动路径,使用MATLAB软件编写算法获取纱线空间路径坐标,利用B样条曲线对纱线空间路径进行优化,将其实体化后获得编织件仿真模型,并使用仿真模型探究Tsuzuki编织机与... 基于Tsuzuki旋转式立体编织机的编织工艺,通过分析编织过程中携纱器的运动路径,使用MATLAB软件编写算法获取纱线空间路径坐标,利用B样条曲线对纱线空间路径进行优化,将其实体化后获得编织件仿真模型,并使用仿真模型探究Tsuzuki编织机与四步法编织之间的相似性。结合三维细观结构模型构建方法和Tsuzuki旋转编织原理,设计工字梁与Y型管的仿真模型并且验证其可实施性。基于Tsuzuki旋转式立体编织机设计制备三维编织结构,并与仿真结构进行对比,结果显示模拟编织结构中的纱线形态与真实织物中纱线结构具有很好的一致性。 展开更多

关键词 旋转立体编织机 编织物 细观结构模型 角轮

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点阵结构的三维纺织技术实现及其细观模型

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作者 杨朝坤 朱建勋 +1 位作者 蒋云 匡宁 《航空制造技术》 2007年第z1期57-60,共4页

通过特种纺织技术实现了几种用纤维束连接的点阵结构织物,建立了模型细观结构的参数关系;对点阵结构的细观结构进行了解析,并提出了对点阵结构的力学分析方法.

关键词 点阵结构 纤维束 三维纺织 细观结构模型

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土石混合体二维细观结构模型的建立与数值流形法模拟 被引量：11

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作者 陈立 张朋 郑宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2402-2410,2433,共10页

作为常见的岩土工程材料,对土石混合体的数值模拟能为工程建设提供直接依据。土石混合体的数值模拟包含建模和仿真阶段。在建模阶段,提出了基于石氏接触理论的背景网格-EAB块石投放算法,新的算法避免了块石的反复投放与块石间重叠判定,... 作为常见的岩土工程材料,对土石混合体的数值模拟能为工程建设提供直接依据。土石混合体的数值模拟包含建模和仿真阶段。在建模阶段,提出了基于石氏接触理论的背景网格-EAB块石投放算法,新的算法避免了块石的反复投放与块石间重叠判定,提高了块石投放建模的效率。在数值仿真阶段,将数值流形法(NMM)应用到二维土石混合体的模拟中,对二维土石混合体的计算模型进行了适应性的简化,通过对每个块石生成单独的数学覆盖,为土体建立统一的数学覆盖,建立了适用于土石混合体的计算模型,该模型可用于模拟填石等散体系统和连续介质共同作用。最后,通过对二维土石混合体试件进行压缩试验的算例,展现了围压对于土石混合体峰值抗压强度的影响,以及土石错动对于土石混合体抗压强度演化的影响,验证了该计算模型在模拟散体系统与连续介质共同作用时的有效性和适用性。 展开更多

关键词 土石混合体 二维细观结构模型 将数值流形法 EAB

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三维角联锁机织复合材料低速冲击压缩性质研究 被引量：3

13

作者 刘军 刘奎 +2 位作者 宁博 孙宝忠 董凯 《上海纺织科技》 北大核心 2019年第12期4-7,21,共5页

通过试验测量和有限元分析研究了三维角联锁机织复合材料经向低速冲击压缩性质。利用落锤冲击仪测量复合材料在不同冲击能量下的载荷位移关系,利用光学显微镜观察低速冲击压缩后试样的破坏形貌和损伤机理,建立了细观结构有限元模型来进... 通过试验测量和有限元分析研究了三维角联锁机织复合材料经向低速冲击压缩性质。利用落锤冲击仪测量复合材料在不同冲击能量下的载荷位移关系,利用光学显微镜观察低速冲击压缩后试样的破坏形貌和损伤机理,建立了细观结构有限元模型来进一步解析其低速冲击压缩行为。结果表明:随着冲击能量增加,材料刚度增加,最大载荷下降,总吸收能上升,破坏程度加剧;在破坏形态上表现为高冲击能量会导致裂纹变大、变宽,更易沿经纱方向扩展,并伴有剪切、分叉、界面脱黏分层和纤维断裂抽拔等现象;有限元所得到的载荷-位移曲线和破坏形貌与试验结果具有较好的一致性。 展开更多

关键词 复合织物 机织物 载荷 三维角联锁 低速冲击压缩性质 细观结构有限元模型 破坏形貌 失效机理

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碳纤维平面三向机织物细观结构分析

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作者 杨晓煜 焦亚男 杨晓亚 《产业用纺织品》 2022年第3期38-43,49,共7页

采用计算机断层扫描(Micro-CT)技术观察碳纤维平面三向机织物(CFTWF)横截面的细观形貌,获得织物中纱线的屈曲形态,再结合纱线交织规律,构建CFTWF细观结构单胞模型,并基于单胞模型的几何关系推导CFTWF细观结构参数的几何关系式。对比和分... 采用计算机断层扫描(Micro-CT)技术观察碳纤维平面三向机织物(CFTWF)横截面的细观形貌,获得织物中纱线的屈曲形态,再结合纱线交织规律,构建CFTWF细观结构单胞模型,并基于单胞模型的几何关系推导CFTWF细观结构参数的几何关系式。对比和分析CFTWF基本结构参数的理论计算值与实测值发现,两者的相对误差在8.29%以内,表明该细观结构单胞模型具有较高的准确性,且研究发现CFTWF面内结构实际是以正六边形空洞和正三角形空洞相间规则分布的。 展开更多

关键词 碳纤维平面三向机织物 细观结构单胞模型 结构参数 中心距 屈曲形状轨迹 截面形状

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