硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面粘结性能退化规律分析

1

作者 董磊 赵坤 +3 位作者 靳文强 聂丹 张家玮 郭乐乐 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第12期4290-4299,共10页

碳纤维增强复合材料(CFRP)与黏土砖界面的粘结性能是外贴CFRP加固技术的关键,为了解CFRP-黏土砖界面粘结性能在硫酸盐侵蚀下的退化规律,对硫酸盐干湿循环不同周期下的加固试件进行了单面剪切试验,结果表明:硫酸盐侵蚀对CFRP片材与浸渍... 碳纤维增强复合材料(CFRP)与黏土砖界面的粘结性能是外贴CFRP加固技术的关键,为了解CFRP-黏土砖界面粘结性能在硫酸盐侵蚀下的退化规律,对硫酸盐干湿循环不同周期下的加固试件进行了单面剪切试验,结果表明:硫酸盐侵蚀对CFRP片材与浸渍胶性能影响并不明显,但对CFRP-黏土砖界面粘结性能影响较大,CFRP-黏土砖界面剪应力、承载力均随循环次数呈先小幅上升后明显下降的趋势;在试验基础上,根据已有的理论,提出硫酸盐干湿循环作用下CFRP-黏土砖界面粘结-滑移模型,通过与试验值对比分析发现,模型能够很好地反映CFRP-黏土砖界面的粘结性能退化规律。基于ABAQUS软件,利用内聚力本构关系模型对界面力学行为进行数值模拟,结果表明,内聚力模型可以很好地模拟界面的非线性力学行为,数值模拟值与试验值吻合较好。 展开更多

关键词 黏土砖 碳纤维增强复合材料 硫酸盐干湿循环 粘结性能 内聚力模型

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基于内聚力模型的圆形夹杂与基体界面渐进脱粘分析 被引量：8

2

作者 张炯 屈展 +1 位作者 黄其青 王萍 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第3期106-110,共5页

采用ABAQUS中基于内聚力模型的Surface-based cohesive方法,对圆形夹杂和基体的二维界面脱粘问题进行了数值分析,通过数值模拟再现了界面的脱粘过程和多个夹杂相互作用对脱粘过程的影响。模拟结果表明,其加载过程的力学行为可划分成3个... 采用ABAQUS中基于内聚力模型的Surface-based cohesive方法,对圆形夹杂和基体的二维界面脱粘问题进行了数值分析,通过数值模拟再现了界面的脱粘过程和多个夹杂相互作用对脱粘过程的影响。模拟结果表明,其加载过程的力学行为可划分成3个阶段:无脱粘阶段、渐进脱粘阶段和完全脱粘后。对颗粒复合材料界面脱粘的研究有一定的理论和工程参考价值。 展开更多

关键词 复合材料 界面脱粘 内聚力模型 Surface-based COHESIVE

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围压条件下水泥封固长度对封隔能力的影响规律 被引量：7

3

作者 杜伟峰 杨焕强 +1 位作者 黄志强 黄鹏 《石油机械》 北大核心 2021年第7期53-58,共6页

油气井固井质量关系到油气井使用寿命及油气田勘探开发的整体效果,油田公司也规定了必须要达到的固井连续优质段长度。为了探寻水泥封固长度对水泥封隔能力的影响规律,采用Cohesive黏聚力模型描述固井界面胶结特性,考虑水泥环界面初始应... 油气井固井质量关系到油气井使用寿命及油气田勘探开发的整体效果,油田公司也规定了必须要达到的固井连续优质段长度。为了探寻水泥封固长度对水泥封隔能力的影响规律,采用Cohesive黏聚力模型描述固井界面胶结特性,考虑水泥环界面初始应力,利用环空气体突破水泥环界面的压力来衡量水泥封隔能力,建立了环空气体突破水泥环的三维有限元数值模型,研究了不同气体黏度、界面胶结强度及水泥环初始应力条件下,固井封固长度对其封隔能力的影响规律,并通过水泥环密封完整性评价试验对数值模拟结果进行了验证。研究结果表明:随着水泥封固长度的增加,水泥封隔能力呈现线性增大的趋势;不同气体黏度对环空气体突破压力影响不大;在不同的界面胶结强度以及水泥环初始应力条件下,水泥封固长度与水泥封隔能力呈线性关系。研究结果对于油气井固井质量评价具有一定的参考作用。 展开更多

关键词 封固长度 水泥环 水力胶结强度 封隔能力 黏聚力模型 数值模拟

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超声载荷下矿物组分界面裂纹扩展特征研究

4

作者 蔡改贫 王炜锋 余成 《有色金属（选矿部分）》 CAS 2024年第8期18-30,共13页

为研究多组分包裹性矿物受超声振动载荷作用下其界面处裂纹萌生演化过程及宏观破坏特征,以某黑钨矿石为研究对象,对其矿物组分界面开展超声振动试验;在此基础上,引入黏聚力单元构建符合矿物真实破裂特征的模型,采用试错法根据矿物组分... 为研究多组分包裹性矿物受超声振动载荷作用下其界面处裂纹萌生演化过程及宏观破坏特征,以某黑钨矿石为研究对象,对其矿物组分界面开展超声振动试验;在此基础上,引入黏聚力单元构建符合矿物真实破裂特征的模型,采用试错法根据矿物组分界面原位静态加载试验获取的宏观力学参数及破碎形式对所构建模型的细观参数进行标定;并基于此模型探究振动参数对矿物组分界面裂纹扩展特征的影响。结果表明,随着超声载荷作用时间的增加,石英矿物内部微裂纹优先扩展进而产生宏观破裂,硅质岩矿物损伤较小。试验数据与模拟试验结果具有较高的吻合性,所构建的黏聚力模型能够较好地模拟矿石在超声振动下的破坏过程。矿物组分界面破碎分为裂纹萌生—裂纹聚集—裂纹扩展—宏观破坏四个阶段;矿物在加载端面主要以剪切破坏为主,并最终以拉伸破坏产生宏观裂纹;矿物组分界面破碎速率随振动频率或振幅的增加而增大,矿物组分界面破碎能耗随振动频率或振幅的增大而增大。 展开更多

关键词 超声载荷 黏聚力模型 矿物组分界面 裂纹扩展

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针、片状骨料对混凝土单轴拉压破坏影响细观模拟

5

作者 周威剑 韦荫新 +2 位作者 张小飞 肖天培 田彪 《人民长江》 北大核心 2024年第2期187-194,共8页

为了研究针、片状骨料对混凝土力学性能的影响,建立细观层次的混凝土随机骨料三维数值模型,以粗骨料中针、片状颗粒的粒形和体积占比为变量,对含针、片状骨料二级配立方体混凝土模型在单轴受拉和单轴受压荷载作用下的破坏过程进行模拟... 为了研究针、片状骨料对混凝土力学性能的影响,建立细观层次的混凝土随机骨料三维数值模型,以粗骨料中针、片状颗粒的粒形和体积占比为变量,对含针、片状骨料二级配立方体混凝土模型在单轴受拉和单轴受压荷载作用下的破坏过程进行模拟研究。结果表明:①混凝土的抗拉、抗压强度随着针、片状骨料含量的增加而降低,针、片状骨料含量对混凝土抗拉强度的影响比抗压强度小。②针、片状骨料对混凝土在单轴拉压荷载下的破坏影响主要与其排列方式有关,具有较大横向骨料-砂浆交界面的骨料对混凝土拉伸损伤的产生和发展起到主导影响,在单轴受压荷载作用下,混凝土中竖向或者近似竖向排列的针、片状骨料表面更容易产生裂缝。③针、片状骨料对混凝土的强度和破坏过程均产生不利影响,影响大小的排序为片状骨料>针状骨料>针、片状骨料混合。 展开更多

关键词 混凝土 针、片状骨料 抗拉强度 抗压强度 内聚力模型

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基于内聚力模型的碳纤维增强复合材料加固混凝土复合受扭柱抗震性能分析

6

作者 严舒云 邵永健 洪宇 《工业建筑》 2024年第6期108-117,共10页

碳纤维增强复合材料(CFRP)-混凝土界面力学性能是影响CFRP加固结构抗震性能的重要因素。建立了基于非线性软化力学行为可模拟CFRP加固结构黏结界面的双线性内聚力单元,考虑混凝土与钢筋的材料非线性,对CFRP加固混凝土复合受扭柱抗震性... 碳纤维增强复合材料(CFRP)-混凝土界面力学性能是影响CFRP加固结构抗震性能的重要因素。建立了基于非线性软化力学行为可模拟CFRP加固结构黏结界面的双线性内聚力单元,考虑混凝土与钢筋的材料非线性,对CFRP加固混凝土复合受扭柱抗震性能进行了有限元分析。分析了CFRP及黏结界面的应力变化、界面破坏机制以及结构的承载力,与试验以及不考虑界面黏结滑移的有限元分析结果进行了比较,以验证方法的合理性,并改进了CFRP的布置方式。有限元分析结果表明:CFRP的拉应力、黏结界面应力与损伤变量等呈现截面中部、转角处大,CFRP交界处小的分布特点,剥离破坏随加载过程由应力大的CFRP边缘向中部扩展;有限元分析所得结构破坏过程与试验的基本一致,揭示了黏结界面退化对CFRP加固混凝土柱结构抗震性能的影响,所得各阶段最大荷载与试验结果的相对误差小于10%;不考虑黏结界面性能的退化与CFRP的剥离,则高估了强化阶段CFRP对承载力的贡献。黏结界面内聚力模型可为CFRP加固混凝土复合受扭柱抗震性能分析提供参考。 展开更多

关键词 复合受扭柱 抗震性能 CFRP加固 剥离破坏 黏结滑移 内聚力模型

原文传递

基于扩展有限元方法的自愈微胶囊和基体力学性能适配的研究

7

作者 李辉 郭润兰 +1 位作者 黄华 黄晖阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期272-279,共8页

微胶囊自修复树脂矿物复合材料作为一种自愈合智能材料得到了广泛的应用。微胶囊及时开裂,释放愈合剂从而修复基体中产生的微裂纹,是确保其自愈性能的关键。本工作基于扩展有限元方法结合内聚力模型,分析在不同偏置裂纹下微胶囊和环氧... 微胶囊自修复树脂矿物复合材料作为一种自愈合智能材料得到了广泛的应用。微胶囊及时开裂,释放愈合剂从而修复基体中产生的微裂纹,是确保其自愈性能的关键。本工作基于扩展有限元方法结合内聚力模型,分析在不同偏置裂纹下微胶囊和环氧树脂基体之间的力学性能配比以及界面性能对裂纹扩展路径和微胶囊可裂性的影响。研究结果表明:(1)裂纹的扩展路径主要取决于微胶囊与基体的断裂性能配比,而弹性性能配比起次要作用。(2)当界面具有足够的粘结强度时,相对于断裂韧性配比,微胶囊与基体的断裂强度配比是影响微胶囊开裂的主要因素。(3)裂纹的偏置距离越大,裂纹越容易发生偏转,微胶囊越不容易开裂。(4)界面缺陷的存在有利于界面裂纹的产生,不利于微胶囊的开裂。研究结果可为自修复材料在工程中的应用提供理论依据。 展开更多

关键词 树脂矿物复合材料 自修复 偏置裂纹 扩展有限元 内聚力模型

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SiC/AZ91D镁基复合材料单轴压缩过程中裂纹萌生扩展机制 被引量：2

8

作者 梁超群 尧军平 +1 位作者 李怡然 肖鹏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期4282-4293,共12页

利用有限元分析软件Abaqus在有限元模型颗粒界面引入内聚力单元,研究了不同形状和不同体积分数SiC颗粒的SiC/AZ91D镁基复合材料在单轴压缩情况下裂纹萌生扩展机制。内聚力单元的引入避免了线弹性力学需要在试件中预制裂纹和裂纹尖端存... 利用有限元分析软件Abaqus在有限元模型颗粒界面引入内聚力单元,研究了不同形状和不同体积分数SiC颗粒的SiC/AZ91D镁基复合材料在单轴压缩情况下裂纹萌生扩展机制。内聚力单元的引入避免了线弹性力学需要在试件中预制裂纹和裂纹尖端存在奇异性的弊端,提供了一种解决裂纹扩展问题的新手段。结果表明:圆形、原始形状和正方形颗粒SiC/AZ91D镁基复合材料抗压强度分别为474.853 MPa、435.783 MPa和397.211 MPa;其裂纹萌芽和断裂时间分别为施载后第15.6μs、第14.4μs、第12.6μs和第22.2μs、第20.4μs、第18μs;圆形颗粒复合材料裂纹扩展机制是基体损伤萌生的裂纹扩张导致材料断裂,而正方形和原始形状颗粒复合材料裂纹扩展机制是颗粒与基体交界处萌生裂纹,主裂纹和次生裂纹相互贯通,致使材料断裂;体积分数10vol%、15vol%和20vol%原始形状颗粒的SiC/AZ91D镁基复合材料裂纹萌芽和断裂时间分别在施载后第15.6μs、第14.4μs、第11.4μs和第22.2μs、第20.4μs和第18μs;颗粒体积分数的增加会加速SiC/AZ91D镁基复合材料的裂纹扩展过程。 展开更多

关键词 SiC/AZ91D 有限元分析 内聚力模型 单轴压缩 裂纹扩展

原文传递

基于钢丝绳内聚力模型参数的构件与验证

9

作者 佘永明 代鹰 +1 位作者 张黎 李梁 《煤炭工程》 北大核心 2024年第9期172-178,共7页

为了确定双线性钢丝绳内聚力模型法向、切向、临界应力等参数值,文章提出了一种基于钢丝绳内聚力模型的构建与验证的方法。首先建立内聚力理论模型,分析法向、切向拉伸粘合强度与位移的变化关系;然后通过小型硫化装置制备法向和切向拉... 为了确定双线性钢丝绳内聚力模型法向、切向、临界应力等参数值,文章提出了一种基于钢丝绳内聚力模型的构建与验证的方法。首先建立内聚力理论模型,分析法向、切向拉伸粘合强度与位移的变化关系;然后通过小型硫化装置制备法向和切向拉伸粘合强度测定实验试样,使用万能拉伸试验机对参数进行测定。最后基于实验结果提取的双线性内聚力模型参数值,使用有限元仿真软件ABAQUS对实验过程进行模拟仿真验证。实验结果显示仿真结果与实验结果最大误差约为2.7%,准确测定所需的钢丝绳-橡胶粘合界面的内聚力参数,适用于描述钢-橡胶界面的粘合、失效等情况。 展开更多

关键词 内聚力模型 有限元仿真 粘合强度 切向拉伸 法向拉伸

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装配式混凝土梁钢套筒锚接接头抗弯性能研究 被引量：5

10

作者 杨贵生 杨毅秋 周慧超 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第4期556-562,共7页

装配式结构凭借其施工质量有保障、生产效率高的优点发展迅速,但由于接头处受力的不连续性和不确定性,使得接头成为结构的薄弱环节。为了确保装配式结构安全推广和应用,采用模型试验和数值模拟相结合的方法,对混凝土梁钢套筒锚接接头的... 装配式结构凭借其施工质量有保障、生产效率高的优点发展迅速,但由于接头处受力的不连续性和不确定性,使得接头成为结构的薄弱环节。为了确保装配式结构安全推广和应用,采用模型试验和数值模拟相结合的方法,对混凝土梁钢套筒锚接接头的抗弯性能和破坏模式进行研究。结果表明:1)接头的受力过程分为线弹性、梁身混凝土开裂、钢筋与锚固胶滑移破坏等几个阶段; 2)接头最终的破坏形式是锚接钢筋与锚固胶之间的滑移破坏,结构破坏时钢筋应力接近其屈服强度,表明接头可以提供足够的锚固力; 3)可以采用黏聚力模型模拟钢套筒锚固接头抗弯受力过程,通过调整接头钢筋根数和直径可以满足不同截面大小的结构受力要求,可为该接头在装配式地下连续墙中的应用提供可能。 展开更多

关键词 装配式结构 混凝土梁 钢套筒锚接 抗弯试验 黏聚力模型

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CRTS Ⅱ型板式无砟轨道水平推板试验及仿真 被引量：4

11

作者 刘学文 谷永磊 刘钰 《中国铁路》 2022年第2期7-14,共8页

层间界面性能良好是CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构保持稳定的关键,工程中一般通过水平推板试验测得CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的切向内聚力参数,以衡量层间界面性能。开展CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的水平推板缩尺、实尺试验,得到层间界面... 层间界面性能良好是CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构保持稳定的关键,工程中一般通过水平推板试验测得CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的切向内聚力参数,以衡量层间界面性能。开展CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的水平推板缩尺、实尺试验,得到层间界面切向力-位移关系曲线,进而得到内聚力模型参数。建立CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构三维渐进损伤分析模型,对水平推板试验进行全过程反演,并借助仿真和试验结果对比分析,验证缩尺试验结果的可靠性。结果表明:轨道结构层间界面切向刚度越大,层间变形协调能力越弱,界面损伤的非均匀性越显著,越容易出现应力集中;断裂韧度越大,轨道结构层间界面越不容易出现离缝。 展开更多

关键词 京沪高铁 CRTSⅡ型 板式无砟轨道 层间界面 推板试验 内聚力模型 渐进损伤

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复合固体推进剂脱湿过程细观建模与损伤定量表征 被引量：5

12

作者 张超 侯俊玲 李群 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期423-431,共9页

复合固体推进剂脱湿涉及导弹武器的贮存和使用情况。针对复合固体推进剂脱湿过程细观建模与损伤定量表征开展研究。首先为研究复合固体推进剂在外界载荷作用下的细观损伤演化规律,基于随机序列吸附法、热膨胀原理和分步填充的思想,实现... 复合固体推进剂脱湿涉及导弹武器的贮存和使用情况。针对复合固体推进剂脱湿过程细观建模与损伤定量表征开展研究。首先为研究复合固体推进剂在外界载荷作用下的细观损伤演化规律,基于随机序列吸附法、热膨胀原理和分步填充的思想,实现了高体积分数颗粒填充,并通过几何合并的方式,加入粘合剂基体和颗粒/基体界面,建立了高体积分数固体推进剂三维细观结构模型。该细观几何模型将固体氧化剂(AP)颗粒与羟基封端的聚丁二烯(HTPB)粘合剂基体的连接界面处设定为内聚力单元,基于双线性损伤内聚力模型,考虑粘合剂基体与时间相关的粘弹特性,开展了不同应变率下固体推进剂的颗粒/基体界面脱湿数值模拟。提取内聚力界面单元高斯积分点的几何体积和刚度衰减率SDEG数据,定义固体推进剂材料内部脱湿面积,对其细观损伤进行了定量表征。结果表明,该三维细观结构模型能有效表征固体推进剂的细观结构。在外界载荷作用下,颗粒/基体界面脱湿容易出现在大颗粒及颗粒比较密集的区域,界面损伤导致颗粒承载能力下降,且应变率越高,推进剂内部越容易出现损伤。 展开更多

关键词 复合固体推进剂 细观损伤 内聚力模型 界面脱湿 损伤定量表征

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乒乓球拍胶接强度估计与增强研究

13

作者 钟思 《化学与粘合》 CAS 2023年第2期155-159,共5页

对乒乓球拍胶接强度进行增强处理时,主要针对单一胶接参数进行优化,使得增强处理后胶接结构拉伸强度依旧较低。因此,提出一种有效的乒乓球拍胶接强度估计算法,并设计新的增强方法。依托于内聚力模型,构建胶接材料损伤失效模型,并通过有... 对乒乓球拍胶接强度进行增强处理时,主要针对单一胶接参数进行优化,使得增强处理后胶接结构拉伸强度依旧较低。因此,提出一种有效的乒乓球拍胶接强度估计算法,并设计新的增强方法。依托于内聚力模型,构建胶接材料损伤失效模型,并通过有限元数值模拟方法,得到乒乓球拍胶接强度评估结果。针对主要胶接参数,构建以提升拉伸强度、剪切强度为核心的多目标优化函数。再通过Boltzmann机神经网络,求解多目标优化函数,生成乒乓球拍胶接增强方案。实验结果表明:经所提方法增强处理后,乒乓球拍胶接结构的拉伸强度为41.7MPa,与增强前相比拉伸强度提升了21.82%。 展开更多

关键词 乒乓球拍 胶接强度 增强 内聚力模型 响应面法 拉伸强度

原文传递

20MnSi热轧带肋钢筋的加载断裂研究

14

作者 杨爱丽 任小营 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期47-51,共5页

为了研究20MnSi热轧带肋钢筋的加载断裂情况,利用电感耦合等离子体发射光谱仪、现场金相显微镜等对HRB400热轧带肋钢筋进行测试。结果表明:C含量影响着HRB400热轧带肋钢筋的脆性,Mn增多,HRB400热轧带肋钢筋热导率降低,膨胀速率提高,断... 为了研究20MnSi热轧带肋钢筋的加载断裂情况,利用电感耦合等离子体发射光谱仪、现场金相显微镜等对HRB400热轧带肋钢筋进行测试。结果表明:C含量影响着HRB400热轧带肋钢筋的脆性,Mn增多,HRB400热轧带肋钢筋热导率降低,膨胀速率提高,断裂速率加快;随焊缝宽度的增大,裂纹长度增大。当焊缝宽度超过一定值后,裂纹长度的增长速率减缓甚至停止,断裂韧度基本不变;在高湿环境中,完好HRB400热轧带肋钢筋的腐蚀程度较小,腐蚀速率较慢,有裂纹的HRB400热轧带肋钢筋,腐蚀速率更快,腐蚀程度更严重。这是因为钢筋表面形成了电解质液膜,促进了电荷传输和氧化还原反应,导致腐蚀加剧,电流密度增大。因此,化学成分、焊缝宽度、湿度均对20MnSi热轧带肋钢筋的断裂性能和腐蚀程度产生影响,在设计和使用中需综合考虑和控制。 展开更多

关键词 热轧带肋建筑钢筋 内聚力模型 微观形貌 断裂

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基于分子动力学的硫酸钙晶须改性沥青拉伸黏附机理研究

15

作者 赵辉 《现代交通技术》 2023年第5期18-24,共7页

基于分子动力学模拟方法,建立了硫酸钙晶须(calcium sulfate whisker,CSW)改性沥青模型,研究了温度、拉伸力对表面改性前后硫酸钙晶须与沥青界面拉伸应力-位移曲线的影响。探讨了硫酸钙晶须-沥青界面的拉伸破坏形式和黏附机理,提出了一... 基于分子动力学模拟方法,建立了硫酸钙晶须(calcium sulfate whisker,CSW)改性沥青模型,研究了温度、拉伸力对表面改性前后硫酸钙晶须与沥青界面拉伸应力-位移曲线的影响。探讨了硫酸钙晶须-沥青界面的拉伸破坏形式和黏附机理,提出了一种可用于宏观分析的内聚力模型。分析结果表明:表面改性硫酸钙晶须(modified calcium sulfate whisker,MCSW)-沥青体系的应力峰值大于CSW-沥青体系;温度越高,晶须与沥青的应力峰值越低;拉伸力较大时,晶须与沥青破坏模式以黏附破坏为主;拉伸力较小时,晶须与沥青体系主要表现为黏聚破坏,改性沥青的拉伸应力在达到界面拉伸应力峰值前保持良好的力学性能,且变形可逆;当拉伸应力达到应力峰值后,界面体系的损伤不可逆;说明沥青与MCSW的界面强度更高,即改性沥青的界面力学性能更加优异。 展开更多

关键词 硫酸钙晶须-沥青界面 拉伸作用 内聚力模型 黏附机理 分子动力学

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基于ABAQUS对EPDM/PP TPV界面屈服强度的预测

16

作者 刘聪超 徐新虎 +1 位作者 李淳孝 祝志远 《农业装备与车辆工程》 2023年第9期121-124,共4页

利用有限元方法,对在汽车上广泛应用的EPDM/PP TPV的界面屈服强度进行了预测。依据拉伸实验数据获得EPDM和PP的材料参数,通过分析EPDM/PP TPV的变形原理,利用双线性内聚力模型,在EPDM和PP之间嵌入cohesive单元,并将仿真结果与实验数据... 利用有限元方法,对在汽车上广泛应用的EPDM/PP TPV的界面屈服强度进行了预测。依据拉伸实验数据获得EPDM和PP的材料参数,通过分析EPDM/PP TPV的变形原理,利用双线性内聚力模型,在EPDM和PP之间嵌入cohesive单元,并将仿真结果与实验数据进行对比,获得了界面的屈服强度。这将为EPDM/PP TPV的实验研究提供理论依据。 展开更多

关键词 EPDM/PP TPV 界面 有限元 屈服强度 内聚力模型

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车身结构胶失效仿真研究 被引量：2

17

作者 张士展 吴晓欢 《中国胶粘剂》 CAS 2022年第5期38-44,共7页

为了将结构胶失效应用于整车性能的仿真,本研究设计完成了哑铃状试样拉伸试验、单搭接试验、三点弯曲试验、剥离试验和胶焊接头单搭接拉伸试验。以内聚力模型为基础,通过仿真试验对标,形成了一套可应用于整车性能仿真的结构胶失效参数... 为了将结构胶失效应用于整车性能的仿真,本研究设计完成了哑铃状试样拉伸试验、单搭接试验、三点弯曲试验、剥离试验和胶焊接头单搭接拉伸试验。以内聚力模型为基础,通过仿真试验对标,形成了一套可应用于整车性能仿真的结构胶失效参数以及仿真模型。将结构胶失效参数和仿真模型应用于安全带固定点强度仿真,对于固定点近距离范围内的结构胶失效模拟取得了较为合理的结果。 展开更多

关键词 结构胶失效 胶焊接头 内聚力模型

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复杂荷载作用下高速铁路沥青混凝土层受力及开裂特性研究 被引量：3

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作者 吕宋 肖宏 张智海 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2893-2905,共13页

考虑到高速铁路沥青混凝土层在复杂荷载作用下可能出现层间离缝及开裂而导致路基失稳,引入黏弹性内聚力模型模拟底座板与沥青层间黏结-脱黏-分离-开裂的复杂相互作用关系,建立车辆-轨道-路基三维精细化有限元模型,并利用现场推板试验获... 考虑到高速铁路沥青混凝土层在复杂荷载作用下可能出现层间离缝及开裂而导致路基失稳,引入黏弹性内聚力模型模拟底座板与沥青层间黏结-脱黏-分离-开裂的复杂相互作用关系,建立车辆-轨道-路基三维精细化有限元模型,并利用现场推板试验获得层间接触参数,借助基床表层动位移数据验证模型的正确性,系统分析复杂荷载作用下沥青混凝土层的受力性能及裂纹扩展特性。研究结果表明:在正温度梯度作用下,温度敏感区处于底座板边缘有效接触区的边角位置;在负温度梯度作用下,最大应力和应变都较小,且温度敏感区处于底座板有效接触区中部;当温度骤降时,裂纹扩展以张开型裂纹为主;低温场或高温场-列车荷载耦合作用下易出现横向滑移型裂纹;在伸缩缝位置处铺设长度为1.0~1.5 m的复合土工膜可有效地控制层间离缝及裂纹扩展。 展开更多

关键词 高速铁路 沥青混凝土层 内聚力模型 裂纹扩展 复合土工膜

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缺陷对纤维金属层板低速冲击性能影响规律 被引量：2

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作者 万云 杨海龙 +4 位作者 周双喜 郑智秋 陈莘莘 罗文俊 黄永虎 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1022-1028,共7页

为研究不同孔洞大小和位置的玻璃纤维铝合金层板抗冲击性能损伤规律,本文通过在Abaqus中建立落锤低速冲击有限元模型,分析了玻璃纤维铝合金层板受冲击后的接触力、能量吸收、试件变形的响应规律。该模型中用自定义子程序VUMAT、Johnson-... 为研究不同孔洞大小和位置的玻璃纤维铝合金层板抗冲击性能损伤规律,本文通过在Abaqus中建立落锤低速冲击有限元模型,分析了玻璃纤维铝合金层板受冲击后的接触力、能量吸收、试件变形的响应规律。该模型中用自定义子程序VUMAT、Johnson-Cook金属损伤模型以及基于接触行为的表面内聚力行为分别可以用于分析复合材料、铝合金层和层间分层行为。在20 J冲击能量下,对比分析了圆孔大小和圆孔位置对玻璃纤维铝合金层板材料的冲击响应和破坏规律。结果表明:固定半径2 mm,圆孔距离玻璃纤维铝合金层板中心处较近的试件铝合金层板损伤、层间损伤、复合材料板损伤范围大,且集中于圆孔内侧;固定圆孔距离冲击中心为6 mm,随孔径增大,试件的各类损伤集中于缺陷周围。因此,缺陷会明显降低玻璃纤维铝合金层板的抗冲击性能。 展开更多

关键词 低速冲击 玻纤铝合金层板 圆孔缺陷 抗冲击性能 有限元模拟 损伤评估 损伤机理 内聚力模型

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基于内聚力模型的斜接修补复合材料强度分析 被引量：2

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作者 杜晓伟 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第1期72-77,共6页

在战争环境下,机身复合材料损坏会降低战机战斗力,如何通过修补恢复战机的作战能力是一个急需解决的问题。为探究修补复合材料的强度恢复规律,本文基于内聚力模型和有限单元法,建立斜接修补复合材料强度预测模型,并对缺陷尺寸、修复斜... 在战争环境下,机身复合材料损坏会降低战机战斗力,如何通过修补恢复战机的作战能力是一个急需解决的问题。为探究修补复合材料的强度恢复规律,本文基于内聚力模型和有限单元法,建立斜接修补复合材料强度预测模型,并对缺陷尺寸、修复斜度等因素对强度的影响进行分析。结果表明:在0°与90°铺层的交点处出现应力集中现象,可达平均应力的6.3倍之多,该应力集中效应可能是斜接修复复合材料损伤的始发诱因。随着缺陷尺寸的增加,修复强度呈降低趋势。修补复合材料初期损伤主要萌生于胶层内部,当损伤尺寸大于3 mm后,损伤路径沿着界面发展。随着修补斜度的增加,强度呈增加趋势。从修补效率来看,斜度大于1∶15即满足修补要求。研究成果可为提升飞机复合材料修复工艺及修复效率评估提供理论依据。 展开更多

关键词 复合材料 斜接修补 内聚力模型 缺陷尺寸 修补斜度

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