含表面划伤平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧向压缩渐进失效分析 被引量：8

1

作者 周春苹 刘武帅 +2 位作者 王轩 曹阳丽 曲秀晓 《玻璃钢／复合材料》 CAS 北大核心 2019年第7期5-10,共6页

为研究表面划伤对平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压性能的影响,建立平纹编织面板蜂窝夹芯结构的渐进失效分析模型。考虑模型具有高度的材料非线性问题,选用ABAQUS/Explicit求解器进行蜂窝夹芯结构的准静态侧向压缩模拟,通过编写VUMAT子程序... 为研究表面划伤对平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压性能的影响,建立平纹编织面板蜂窝夹芯结构的渐进失效分析模型。考虑模型具有高度的材料非线性问题,选用ABAQUS/Explicit求解器进行蜂窝夹芯结构的准静态侧向压缩模拟,通过编写VUMAT子程序,分别设置面板和芯子的失效准则以及刚度退化模型,选用内聚力模型模拟胶层,完成含表面划伤的平纹编织面板蜂窝夹芯结构的侧向压缩渐进失效分析,与试验结果相比,破坏强度和失效模式非常吻合。研究结果表明:失效时无损伤一侧面板会产生屈曲行为,使得蜂窝芯面外应力增大,导致蜂窝芯出现损伤。含表面划伤一侧面板会发生经向纤维压缩失效及纤维-基体经向剪切失效,且失效会沿划伤方向从划伤区域附近向两侧扩展。 展开更多

关键词 蜂窝夹芯结构 渐进失效模型 vumat 子程序 划伤 侧压强度

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双相钢车身板DP780的温热成形本构模型 被引量：7

2

作者 冷杨松 李迪 +3 位作者 曹凡 李耀民 韩蒙 殷凤仕 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期301-307,共7页

为了研究双相钢车身板DP780的温热成形力学行为并对温热成形过程进行数值模拟,基于温热拉伸实验,分别获取温度为293、573、673、773、873K,应变率为6.67×10^-4、3.33×10^-3、6.67×10^-3s-1条件下双相钢车身板DP780的真... 为了研究双相钢车身板DP780的温热成形力学行为并对温热成形过程进行数值模拟,基于温热拉伸实验,分别获取温度为293、573、673、773、873K,应变率为6.67×10^-4、3.33×10^-3、6.67×10^-3s-1条件下双相钢车身板DP780的真实应力-应变曲线,并对其进行分析;求解、修正温热状态双相钢车身板DP780的井上胜郎本构模型参数,以单向拉伸模型为例,基于FORTRAN语言将所得材料参数编入ABAQUS软件的VUMAT子程序进行温热拉伸数值模拟。结果表明,所得井上胜郎模型预测值与实验值吻合较好,证明了所求模型的有效性与准确性。 展开更多

关键词 双相钢车身板 温热成形 本构模型 单向拉伸实验 vumat子程序

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SUS304不锈钢Lemaitre损伤模型参数研究 被引量：7

3

作者 王治磊 周杰 +3 位作者 杨波 易力力 董建鹏 熊江茗 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期167-173,共7页

为了研究SUS304不锈钢材料的损伤和塑性断裂行为,利用有限元软件ABAQUS提供的二次接口,开发了基于Lemaitre本构模型的VUMAT用户材料子程序。然后在万能试验机上对标准试样进行加载卸载实验得到SUS304不锈钢的应力应变数据,并根据弹性模... 为了研究SUS304不锈钢材料的损伤和塑性断裂行为,利用有限元软件ABAQUS提供的二次接口,开发了基于Lemaitre本构模型的VUMAT用户材料子程序。然后在万能试验机上对标准试样进行加载卸载实验得到SUS304不锈钢的应力应变数据,并根据弹性模量变化法拟合得到SUS304不锈钢的损伤参数。通过有限元软件ABAQUS进行VUMAT子程序的单胞测试,验证了子程序的正确性。最后对标准试样进行有限元仿真模拟,结果显示Lemaitre模型比Johnson-Cook模型仿真得到的力-位移拟合曲线精度更高,断裂拟合位置也更接近实验值,验证了损伤参数的准确性和有效性;且通过Lemaitre模型子程序仿真输出的结果可以直接观测损伤值D的增长和分布规律。 展开更多

关键词 SUS304不锈钢 二次开发 Lemaitre本构模型 vumat子程序 加载卸载实验 有限元

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热力耦合作用下复合材料搭接结构强度研究 被引量：7

4

作者 余芬 刘武帅 +1 位作者 王伟韬 何振鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期796-802,共7页

复合材料铆钉搭接结构在温度变化情况下强度的研究对复合材料在航空领域上的应用具有重要的意义。为研究温度的变化对复合材料铆钉搭接结构强度的影响,考虑到模型具有高度的非线性问题,因此选用ABAQUS/Explicit求解器进行热力耦合过程... 复合材料铆钉搭接结构在温度变化情况下强度的研究对复合材料在航空领域上的应用具有重要的意义。为研究温度的变化对复合材料铆钉搭接结构强度的影响,考虑到模型具有高度的非线性问题,因此选用ABAQUS/Explicit求解器进行热力耦合过程的准静态模拟。通过编写VUMAT子程序,修改了材料的本构模型,考虑了温度对复合材料基本属性的影响,添加了混合失效准则以及材料失效后的参数退化方式。在25℃和105℃条件下分别对有开孔的复合材料板进行了压缩的模拟和复合材料铆钉搭接结构进行了拉伸的模拟。研究结果表明,温度的升高会降低压缩载荷作用下复合材料板和拉伸载荷作用下复合材料铆钉搭接结构的刚度与强度。 展开更多

关键词 复合材料铆钉搭接结构 热力耦合 vumat子程序 强度

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碳纤维含量对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料弯曲性能和失效行为的影响

5

作者 何理 邹春龙 +1 位作者 文周 王红霞 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期120-127,共8页

基于渐进损伤的VUMAT子程序,并引入了Johnson-Cook模型,通过Matlab生成了不同碳纤维占比的碳纤维增强聚醚醚酮(CFRP)复合材料,建立了三点弯曲有限元模型。通过分析应力—应变分布、载荷—位移曲线和吸收能—位移曲线得出以下结论:添加... 基于渐进损伤的VUMAT子程序,并引入了Johnson-Cook模型,通过Matlab生成了不同碳纤维占比的碳纤维增强聚醚醚酮(CFRP)复合材料,建立了三点弯曲有限元模型。通过分析应力—应变分布、载荷—位移曲线和吸收能—位移曲线得出以下结论:添加碳纤维有效改善了基体聚醚醚酮(PEEK)内部的应力—应变分布,显著提升了材料的力学性能、刚度和抗断裂性能。CFRP复合材料在三点弯曲过程中表现出更好的性能,能够承受明显的塑性变形,且有效避免裂纹扩展。此外,在相同位移载荷条件下,随着碳纤维含量增加,CFRP复合材料的位移逐渐减小。特别是在碳纤维质量分数为10%和20%的复合材料中,上表面和下表面的最大位移呈现出曲折的特点。结合应力—应变场的分布情况,这表明碳纤维的添加能有效提高材料的刚度和抗弯性能。 展开更多

关键词 碳纤维增强聚醚醚酮 三点弯曲 vumat子程序 Johnson-Cook模型 弯曲性能

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基于内聚力模型的复合材料疲劳分层数值模拟 被引量：2

6

作者 项跟洋 冯电视 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第8期19-25,91,共8页

为了研究复合材料层合板在疲劳载荷下的分层扩展行为,本文基于内聚力本构模型提出一种改进的疲劳分层损伤速率计算模型;该模型只需要疲劳裂纹扩展速率Paris准则作为参数输入,无需进行裂纹尖端追踪或额外的参数拟合。基于所提出疲劳分层... 为了研究复合材料层合板在疲劳载荷下的分层扩展行为,本文基于内聚力本构模型提出一种改进的疲劳分层损伤速率计算模型;该模型只需要疲劳裂纹扩展速率Paris准则作为参数输入,无需进行裂纹尖端追踪或额外的参数拟合。基于所提出疲劳分层损伤算法,开发了复合材料疲劳分层VUMAT用户子程序植入ABAQUS/Explicit软件,并分别对复合材料单向层合板的Ⅰ型、Ⅱ型以及Ⅰ/Ⅱ混合型疲劳分层开裂过程开展了有限元数值模拟,结果表明该模型可以有效模拟疲劳载荷下复合材料层合板层间分层开裂。最后,对该模型进行了误差分析和网格敏感性分析,分析结果表明较长的疲劳内聚区长度可以明显提高该模型的计算精度。 展开更多

关键词 复合材料层合板 疲劳破坏 分层损伤 内聚力模型 vumat子程序

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聚丙烯复合材料动态力学性能及本构表征

7

作者 葛宇静 白春玉 +2 位作者 惠旭龙 曹乐 郭亚周 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第23期9701-9709,共9页

为研究聚丙烯(polypropylene,PP)复合材料的动态力学性能,进行了PP-TD20、PP+EPDM-TD20和PP-LGF203种材料在准静态和中应变率下的拉伸力学性能测试试验。试验结果表明,TD20和LGF20的加入分别将PP基体的强度极限提升约1倍和3.2倍,三元乙... 为研究聚丙烯(polypropylene,PP)复合材料的动态力学性能,进行了PP-TD20、PP+EPDM-TD20和PP-LGF203种材料在准静态和中应变率下的拉伸力学性能测试试验。试验结果表明,TD20和LGF20的加入分别将PP基体的强度极限提升约1倍和3.2倍,三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer,EPDM)在韧性方面起到显著增强作用,PP-TD20和PP+EPDM-TD20仍表现为韧性,而PP-LGF20改变为脆性材料。3种材料在弹性和塑性阶段均表现出较强的应变率敏感性,刚度、流动应力、屈服强度和强度极限随着应变率的增加而增大。采用修正的ZWT(Zhu-Wang-Tang)模型和修正的J-C(Johnson-Cook)模型构建几种材料的动态本构关系,识别模型参数,拟合的曲线与试验结果基本一致,表明这两种模型能够准确反映材料的动态力学行为。由修正的ZWT模型推广获得三维应力状态下的本构方程,编写VUMAT子程序,数值模拟得到的载荷-位移曲线与试验结果吻合较好,进一步表明了本构关系的有效性。 展开更多

关键词 聚丙烯复合材料 中应变率 动态力学性能 本构模型 vumat子程序

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基于内聚力模型的气波机振荡管304对接钎焊接头拉伸强度研究

8

作者 邢爱冬 张永乐 李庆生 《轻工机械》 CAS 2024年第3期46-53,共8页

气波机核心部件振荡管采用钎焊连接,钎焊接头拉伸性能对气波机结构强度具有重要影响。为了对钎焊接头界面裂纹扩展过程进行探究,笔者针对气波机振荡管钎焊结构,制备304对接钎焊接头试样进行拉伸试验,并对拉伸断口进行形貌分析,断口处表... 气波机核心部件振荡管采用钎焊连接,钎焊接头拉伸性能对气波机结构强度具有重要影响。为了对钎焊接头界面裂纹扩展过程进行探究,笔者针对气波机振荡管钎焊结构,制备304对接钎焊接头试样进行拉伸试验,并对拉伸断口进行形貌分析,断口处表现为韧性断裂;基于内聚力模型,开发了VUMAT子程序,进行了有限元模拟分析。模拟断裂载荷为5 039 N,试验值为5 242 N,2者误差为3.9%,验证了模拟的准确性,结果表明内聚力模型可以较好地模拟气波机振荡管钎焊接头的裂纹萌生与扩展过程。在此基础上研究焊缝缺陷对钎焊接头断裂载荷的影响,发现缺陷处内聚力单元损伤速率加快,引起断裂载荷显著下降。 展开更多

关键词 气波机 振荡管 对接钎焊接头 内聚力模型 vumat子程序 焊缝缺陷

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考虑单元网格尺寸影响的RTCL准则修正及应用研究 被引量：1

9

作者 刘赫崴 刘昆 +1 位作者 王秀飞 王正耀 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期65-70,115,共7页

考虑单元网格尺寸对船体碰撞失效仿真结果的影响,开展拉伸试验与仿真,通过回归分析得到网格尺寸与失效应变的函数关系,基于该函数对RTCL失效准则进行修正并编写VUMAT子程序。最后开展多种应力状态下的拉伸试验与仿真,对比修正前后仿真... 考虑单元网格尺寸对船体碰撞失效仿真结果的影响,开展拉伸试验与仿真,通过回归分析得到网格尺寸与失效应变的函数关系,基于该函数对RTCL失效准则进行修正并编写VUMAT子程序。最后开展多种应力状态下的拉伸试验与仿真,对比修正前后仿真结果可知:修正方法可有效降低不同应力状态下仿真的网格尺寸效应,其中对于中低应力三轴度状态的修正效果显著,对于高应力三轴度状态的修正效果稍差。 展开更多

关键词 RTCL准则 网格尺寸效应 单轴拉伸 vumat子程序

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基于修正GTN模型的双相钢断裂失效判据研究 被引量：6

10

作者 韩蒙 李迪 +3 位作者 孙彩凤 李耀民 姜宁 徐家川 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期117-122,共6页

在屈服函数中引入剪切损伤参数对GTN模型进行修正,对较广应力三轴度的失效进行预测;设计不同切口的剪切试验,并将修正的GTN模型以及双相钢DP780的材料参数和损伤参数编入VUMAT子程序,用ABAQUS进行仿真,获得双相钢失效时的临界应力三轴度... 在屈服函数中引入剪切损伤参数对GTN模型进行修正,对较广应力三轴度的失效进行预测;设计不同切口的剪切试验,并将修正的GTN模型以及双相钢DP780的材料参数和损伤参数编入VUMAT子程序,用ABAQUS进行仿真,获得双相钢失效时的临界应力三轴度T与其对应的剪切损伤,拟合出极限剪切损伤值与应力三轴度的函数关系曲线;然后结合颈缩断裂时的临界孔洞体积分数与应力三轴度的关系,建立适用于较广应力三轴度的DP780断裂失效细观判据;设计了拉弯成形试验并带入ABAQUS中进行仿真,证明得出的细观断裂判据能预测双相钢在冲压成形过程中出现的不同断裂现象。 展开更多

关键词 双相钢 GTN损伤模型 断裂判据 损伤演化 用户子程序

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不同划伤角度下的蜂窝夹芯结构修理性能研究

11

作者 余芬 王威 崔乃葳 《航空维修与工程》 2023年第1期53-56,共4页

蜂窝夹芯结构在使用过程中可能出现不同角度的划伤,将对结构的极限承载能力产生影响,研究不同划伤角度以及不同形状贴片的贴补修理具有重要意义。本文构建了不同表面划伤角度下的平纹编织面板蜂窝夹芯结构以及不同形状补片贴补修理后结... 蜂窝夹芯结构在使用过程中可能出现不同角度的划伤,将对结构的极限承载能力产生影响,研究不同划伤角度以及不同形状贴片的贴补修理具有重要意义。本文构建了不同表面划伤角度下的平纹编织面板蜂窝夹芯结构以及不同形状补片贴补修理后结构的渐进损伤分析模型,通过编写VUMAT子程序,对结构进行失效分析。结果表明,不同表面划伤角度结构的极限承载能力不同。 展开更多

关键词 蜂窝夹芯 不同角度 划伤 修补 vumat子程序

原文传递

基于多尺度方法的复合材料加筋板极限强度分析

12

作者 张晓端 刘斌 +2 位作者 吴卫国 雷加静 魏青 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期64-73,共10页

[目的]复合材料内部结构形式多样,深入分析组分材料的损伤机理可为复合材料加筋板的极限强度研究提供基础。[方法]首先,采用多尺度方法,对船用玻璃纤维增强塑料(GFRP)复合材料加筋板进行微观、细观和宏观的力学分析,建立短切毡(CSM)、... [目的]复合材料内部结构形式多样,深入分析组分材料的损伤机理可为复合材料加筋板的极限强度研究提供基础。[方法]首先,采用多尺度方法,对船用玻璃纤维增强塑料(GFRP)复合材料加筋板进行微观、细观和宏观的力学分析,建立短切毡(CSM)、机织粗纱(WR)材料的微观和细观代表性体积单元(RVE)模型;然后,通过微观和细观RVE模型均匀化,获得宏观等效刚度,并采用ABAQUS软件的子程序VUMAT编写复合材料渐进损伤演化模型,分别得到微观和细观模型的损伤演化机理及宏观单层板等效强度。[结果]结果显示,采用多尺度方法可以很好地评估得到复合材料的宏观力学性能;复合材料加筋板的宏观极限强度主要由纤维束的失效决定。[结论]经多尺度分析得到的宏观材料参数可以用于该材料铺层加筋板的极限强度计算,复合材料的细观力学参数化研究可为材料加工工艺影响研究提供分析手段。 展开更多

关键词 玻璃纤维增强塑料 复合材料 多尺度方法 vumat子程序 渐进损伤 极限强度

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基于ABAQUS二次开发的Z型材滚弯回弹预测研究

13

作者 李凡 王安恒 +2 位作者 王雷 张伟 李红伟 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期28-35,共8页

为根据具体情况建立合适的非对称截面Z型材滚弯回弹本构模型,解决铝合金型材成形过程中波动性较强的问题以及滚弯成形件卸载后不可避免的回弹变形导致的滚弯成形件实际外形尺寸偏离几何设计要求的问题,通过综合考虑型材材料属性、截面... 为根据具体情况建立合适的非对称截面Z型材滚弯回弹本构模型,解决铝合金型材成形过程中波动性较强的问题以及滚弯成形件卸载后不可避免的回弹变形导致的滚弯成形件实际外形尺寸偏离几何设计要求的问题,通过综合考虑型材材料属性、截面几何特征和模型构建等因素,基于材料的各向同性弹塑性本构模型,采用VUMAT显式分析法对型材的动态本构模型进行了二次开发。通过将ABAQUS二次开发获得的回弹预测结果与实验数据、理论数据、内核处理数据和VUMAT子程序数据进行对比,预测了滚弯回弹半径。在相同目标成形半径下,回弹预测最大相对误差从3.34%减小到2.83%。 展开更多

关键词 回弹预测 二次开发 性能波动 vumat子程序

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拉伸载荷下开孔层合板的渐进损伤分析

14

作者 蔡聪艺 吴海勇 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第4期45-50,共6页

建立拉伸开孔层合板的渐进损伤模型,研究层合板的失效模式,并分析了不同孔径对开孔层合板极限载荷的影响。通过编写VUMAT子程序将Hashin失效准则和材料退化模型加入渐进损伤分析中。首先将不同网格数量的开孔层合板模型的位移-载荷曲线... 建立拉伸开孔层合板的渐进损伤模型,研究层合板的失效模式,并分析了不同孔径对开孔层合板极限载荷的影响。通过编写VUMAT子程序将Hashin失效准则和材料退化模型加入渐进损伤分析中。首先将不同网格数量的开孔层合板模型的位移-载荷曲线和试验结果进行对照,然后将仿真分析得到的失效模式与试验结果进行对照,验证模型和选用的失效准则的正确性,最后研究了不同孔径对开孔层合板拉伸极限载荷的影响。结果表明:本文建立的渐进损伤模型能够较准确地预测层合板的位移-载荷曲线和失效模式,纤维拉伸失效首先发生在孔边,并沿着45°方向进行扩展,随着孔径的增大,开孔层合板的拉伸极限载荷逐渐减小,且下降速度首先呈线性下降,然后又逐渐增大。 展开更多

关键词 层合板 圆孔 渐进损伤模型 三维Hashin准则 vumat子程序 复合材料

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复合材料层合板阶梯型胶接修补斜度有限元数值模拟研究 被引量：3

15

作者 余芬 郭拓 +3 位作者 刘武帅 安伯宁 邓殿凯 何振鹏 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期99-108,共10页

建立阶梯型胶接修补结构的渐进损伤分析模型,研究阶梯型胶接修补后层合板在轴向拉伸载荷作用下的极限承载强度及失效模式,并进一步研究不同斜度下的修补工艺对修补后层合板强度的影响。通过编写VUMAT子程序,分别设置母板和补片的失效准... 建立阶梯型胶接修补结构的渐进损伤分析模型,研究阶梯型胶接修补后层合板在轴向拉伸载荷作用下的极限承载强度及失效模式,并进一步研究不同斜度下的修补工艺对修补后层合板强度的影响。通过编写VUMAT子程序,分别设置母板和补片的失效准则及刚度退化模型,选用Cohesive单元模拟胶层,完成复合材料层合板阶梯型胶接修补结构的渐进损伤分析。结果表明:极限拉伸强度随斜度的减小而增大,但当斜度为1∶20或更小时,强度恢复率变化不大;层合板0°铺层连接处的胶层最先发生损伤并沿垂直于施载方向扩展,直至失效,继而引起层合板和补片的损伤;胶层有效胶接面积随斜度的减小而增大,有效缓解应力集中现象;层合板基体拉伸失效首先发生在损伤区域最小半径处,纤维拉伸失效首先发生在0°铺层处,并沿垂直于施载方向扩展。 展开更多

关键词 复合材料 胶接修补结构 渐进损伤模型 vumat子程序 斜度

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考虑宽应变率的修正Johnson-Cook模型及蜂窝板动态力学响应模拟 被引量：3

16

作者 李双蓓 赵璇 +1 位作者 吴园 常岩军 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第5期394-400,共7页

本文以Ludwik准则和Voce准则线性叠加的模型为应变硬化项、Cowper-Symonds模型为应变率项对Johnson-Cook模型进行修正,提出了一种能够反映宽应变率条件下金属材料力学行为的H/V-CS本构模型并对该模型的正确性进行了验证。此外,还基于H/V... 本文以Ludwik准则和Voce准则线性叠加的模型为应变硬化项、Cowper-Symonds模型为应变率项对Johnson-Cook模型进行修正,提出了一种能够反映宽应变率条件下金属材料力学行为的H/V-CS本构模型并对该模型的正确性进行了验证。此外,还基于H/V-CS模型结合有限元分析,研究了蒙皮厚度、芯层壁厚和芯层高度对蜂窝板吸能效果的影响。结果表明,本文所建H/V-CS模型可以准确地模拟金属材料在宽应变率条件下的动态力学响应;蜂窝板吸能速率随着蒙皮厚度、芯层厚度及高度的增加而增大,吸能稳定值则随着蒙皮厚度及芯层厚度的增加而减小并随芯层高度的增加而增大。 展开更多

关键词 金属蜂窝板 宽应变率 应变硬化 修正Johnson-Cook模型 vumat子程序 动态力学响应 吸能性能

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基于渐进损伤的纤维全缠绕铝内胆气瓶自紧工艺 被引量：3

17

作者 章昕 赵建平 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期34-40,共7页

采用渐进损伤的分析方法对纤维全缠绕铝内胆气瓶的力学行为进行分析。基于三维Hashin失效准则,自定义刚度折减方案,编译VUMAT子程序,实现了复合材料层合板损伤的产生和演化过程的模拟。依据经典网格理论并结合实际情况,建立气瓶有限元... 采用渐进损伤的分析方法对纤维全缠绕铝内胆气瓶的力学行为进行分析。基于三维Hashin失效准则,自定义刚度折减方案,编译VUMAT子程序,实现了复合材料层合板损伤的产生和演化过程的模拟。依据经典网格理论并结合实际情况,建立气瓶有限元模型。分析了复合材料层渐进损伤发展和累积的过程,验证了自紧工艺对提高气瓶承载力的必要性,提出了合理的自紧力范围。研究结果表明,损伤发生的顺序或可能性:基体拉伸>拉伸分层>纤维拉伸/基体压缩,且损伤大都从螺旋缠绕层开始。除基体拉伸损伤由封头向筒体发展,由复合材料外层向内层发展,其余损伤大都从筒体中部向两端发展,由内层向外层发展。当自紧力为最大工作压力的1.5~1.65倍时,气瓶的应力分配得到改善,承载能力得到提高。从减少复合材料的损伤和最大程度降低内衬应力的角度,最优自紧力应为最大工作压力的1.5倍。 展开更多

关键词 纤维缠绕铝内胆气瓶 渐进损伤分析 vumat子程序 自紧工艺

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基于RIK硬化模型的柔性辊弯成形仿真研究 被引量：2

18

作者 龙睿芬 韩飞 刘继英 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期44-50,共7页

针对柔性辊弯成形过程中板材反复加载、卸载的复杂成形工艺特点,采用Fortran语言对ABAQUS用户子程序VUMAT进行二次开发,对考虑交叉硬化效应和包辛格效应的材料非线性旋转运动(Non-linear Rotationaland Kinematic,RIK)硬化模型进行有限... 针对柔性辊弯成形过程中板材反复加载、卸载的复杂成形工艺特点,采用Fortran语言对ABAQUS用户子程序VUMAT进行二次开发,对考虑交叉硬化效应和包辛格效应的材料非线性旋转运动(Non-linear Rotationaland Kinematic,RIK)硬化模型进行有限元程序实现,并利用动力显示ABAQUS/Explicit对柔性辊弯成形过程进行数值模拟。分析了材料RIK硬化模型对该成形过程应力应变的影响规律,并建立柔性辊弯成形起皱临界应力解析模型,探讨了板材的材料参数以及成形工艺参数对失稳起皱的影响。结果表明,非线性旋转运动硬化模型能够很好地体现柔性辊弯成形过程的工艺特点以及皱曲现象。 展开更多

关键词 非线性旋转运动硬化模型 柔性辊弯成形 有限元模拟 vumat子程序 皱曲

原文传递

基于VUMAT的海洋结构物撞冰行为数值仿真

19

作者 张佳男 袁昱超 唐文勇 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第7期29-36,75,共9页

对海洋结构物撞冰行为和冰载荷特性进行研究。基于ABAQUS通用有限元软件平台开发理想弹塑性冰材料VUMAT用户子程序;根据Tsai-Wu屈服准则和经验失效准则,采用完全隐式向后欧拉回映算法实现冰材料应力和应变的更新,并通过单个单元的压缩... 对海洋结构物撞冰行为和冰载荷特性进行研究。基于ABAQUS通用有限元软件平台开发理想弹塑性冰材料VUMAT用户子程序;根据Tsai-Wu屈服准则和经验失效准则,采用完全隐式向后欧拉回映算法实现冰材料应力和应变的更新,并通过单个单元的压缩和拉伸试验验证该子程序的可行性。采用已开发的冰材料VUMAT子程序模拟刚性直立圆柱结构以不同速度撞击平整冰排,研究海冰的损伤过程,并分析碰撞速度对结构物承受冰载荷的影响。模拟刚性勺型破冰艏冲撞式破冰场景,并研究冰层厚度对冰载荷的影响。 展开更多

关键词 vumat子程序 冰材料 用户子程序开发 撞冰行为

原文传递

复合材料蜂窝夹芯修补结构弯曲特性与温度相关性研究 被引量：1

20

作者 余芬 郭拓 +1 位作者 何振鹏 但敏 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第4期41-49,共9页

建立复合材料蜂窝夹芯修补结构的渐进损伤分析模型,研究修补后蜂窝夹芯结构在弯曲载荷作用下的极限承载能力及损伤破坏模式,并进一步研究修补结构弯曲性能与温度的相关性。通过编写VUMAT子程序,设置补片以及蜂窝损伤板的失效准则及刚度... 建立复合材料蜂窝夹芯修补结构的渐进损伤分析模型,研究修补后蜂窝夹芯结构在弯曲载荷作用下的极限承载能力及损伤破坏模式,并进一步研究修补结构弯曲性能与温度的相关性。通过编写VUMAT子程序,设置补片以及蜂窝损伤板的失效准则及刚度退化模式,选用Cohesive单元以模拟修补结构中胶层的损伤状况,完成复合材料蜂窝夹芯修补结构的渐进损伤分析。研究结果表明:结构弯曲承载能力和胶层的粘结能力受温度影响较大,结构弯曲承载强度随温度的升高而减小,且脱粘失效会破坏结构的完整性;蜂窝夹芯结构面板基体损伤首先发生在90°方向铺层处,纤维基体剪切损伤首先发生在面板0°铺层处,并沿垂直于施载方向扩展至自由边界。 展开更多

关键词 复合材料蜂窝夹芯结构 胶接修补 渐进损伤模型 vumat子程序 温度相关性

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