CFRP三维铣削仿真模型的建立及层间损伤分析 被引量：7

1

作者 秦旭达 唐心凯 +2 位作者 葛恩德 李士鹏 朱圣富 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期22-29,共8页

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有层间结合强度低、各向异性等特点,切削过程中易产生层间损伤。为了对CFRP铣削加工过程中的层间应力、层间损伤进行研究,建立了复合材料三维铣削仿真模型。该模型在结构上采用等效均质建模,层内单元利... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有层间结合强度低、各向异性等特点,切削过程中易产生层间损伤。为了对CFRP铣削加工过程中的层间应力、层间损伤进行研究,建立了复合材料三维铣削仿真模型。该模型在结构上采用等效均质建模,层内单元利用VUMAT子程序建立了三维Hashin起始失效准则以及损伤演化过程模型,层间采用Cohesive单元连接以模拟层间损伤的产生及扩展。通过与实验切削力数值的比较,验证了仿真模型的准确性。利用该模型分析了切削力、层间应力及层间损伤随纤维方向角(0°、45°、90°、135°)的变化规律。结果表明:铣削过程加工损伤主要集中在近工件表面。铣削力、层间应力、层间损伤受纤维方向角的影响,纤维方向角为90°与135°时,轴向铣削力较大,层间应力与层间损伤均随纤维方向角的增加而增大,纤维方向角为135°时,层间应力最大,层间损伤最严重。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 三维切削仿真 层间损伤 纤维角度

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不同纤维方向角时碳纤维增强树脂基复合材料切削力建模 被引量：7

2

作者 秦旭达 朱圣富 +2 位作者 李士鹏 葛恩德 唐心凯 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期31-40,共10页

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)切削中,存在纤维断裂、基体失效和界面相失效等多个过程,且不同纤维切削角时切屑形成机理不同,因而CFRP切削力的有效预测非常困难。对此本文结合最小势能原理和Winkler弹性地基梁理论,基于CFRP代表性单元... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)切削中,存在纤维断裂、基体失效和界面相失效等多个过程,且不同纤维切削角时切屑形成机理不同,因而CFRP切削力的有效预测非常困难。对此本文结合最小势能原理和Winkler弹性地基梁理论,基于CFRP代表性单元(RVE),利用其微元求解纤维挠曲变形方程,分别分析了不同纤维方向角时三个切削变形区的力学行为,并完成纤维临界损伤长度的预测,最终形成不同纤维方向角时的CFRP切削力解析模型。通过CFRP直刃铣刀铣削实验,进行了切削力模型的验证,当纤维方向角在0°~180°时,切削力计算值和实验值随纤维方向角的变化趋势相吻合,切削力大小误差在15%以内。切削力随纤维方向角的增大先增后减,分别在90°和45°附近转变变化趋势。切削形貌表明,纤维方向角为135°时,CFRP铣边加工质量较差,临界损伤长度也较大。建立的切削力解析模型可以较为准确地预测CFRP正交切削力,可为CFRP切屑形成中的力学行为分析提供理论指导。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 纤维方向角 变形区 临界损伤长度 切削力模型

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新型三角芯抗弯曲大模场面积光子晶体光纤 被引量：6

3

作者 王鑫 娄淑琴 鹿文亮 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期261-267,共7页

提出了一种新型三角芯抗弯曲大模场面积光子晶体光纤.该结构采用单一尺寸的圆形空气孔,降低了制作难度.在波长1.064μm处,在平直状态和弯曲半径为30 cm时,模场面积分别为1386μm2和1153μm2,弯曲带来的模场面积减少量仅为16.85%.当弯曲... 提出了一种新型三角芯抗弯曲大模场面积光子晶体光纤.该结构采用单一尺寸的圆形空气孔,降低了制作难度.在波长1.064μm处,在平直状态和弯曲半径为30 cm时,模场面积分别为1386μm2和1153μm2,弯曲带来的模场面积减少量仅为16.85%.当弯曲半径为30 cm时,基模的损耗为0.087 dB/m,二阶模的损耗大于1.5 dB/m,大的损耗差有效保证了光纤单模运转.此外,弯曲半径30 cm时,弯曲方向角扩展至±180,光纤弯曲不再受弯曲方向的限制.所设计的光纤结构具有大模场面积、小的模场面积减少量、低的弯曲损耗以及低的弯曲方向敏感度等优势,为小型化、集成化高功率激光传输及光纤激光器和放大器的研究奠定了基础. 展开更多

关键词 光子晶体光纤 大模场面积 抗弯曲 弯曲方向角

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碳纤维增强复合材料单向层合板直角自由切削热特性试验 被引量：6

4

作者 文亮 姜丽萍 +3 位作者 张烘州 蔡晓江 安庆龙 陈明 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1469-1479,共11页

为揭示碳纤维增强复合材料(CFRP)切削温度与切削要素之间的关系,采用直角自由切削对CFRP单向层合板进行了切削试验,并采用OMEGA-0.05mm高灵敏K型热电偶对切削温度进行测量,讨论了切削参数、刀具几何参数及材料参数对切削温度的影响。结... 为揭示碳纤维增强复合材料(CFRP)切削温度与切削要素之间的关系,采用直角自由切削对CFRP单向层合板进行了切削试验,并采用OMEGA-0.05mm高灵敏K型热电偶对切削温度进行测量,讨论了切削参数、刀具几何参数及材料参数对切削温度的影响。结果表明:对切削温度的影响程度由高到低的参数依次为切削速度、切削厚度、刀具后角和钝圆半径,切削参数对温度的影响效应不受纤维方向角的影响;不同于金属材料,CFRP纤维方向角对切削温度影响突出,顺纤维方向上的切削温度明显高于逆纤维方向上的,切削温度在θ=90°时达到最大值,且为θ=0°时的2倍;CFRP切削回弹对刀具后刀面与已加工表面的接触状况影响较大,从而影响切削温度,加剧了切削温度的各向异性特征,且第3变形区切削热对切削温度影响突出;CFRP切削温度范围窄,最大切削温度在300℃左右,将导致切削质量对温度变化更为敏感。 展开更多

关键词 各向异性 碳纤维增强复合材料 纤维方向角 切削温度 刀具几何参数

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CFRP铣削有限元模型建立及切削力仿真分析 被引量：5

5

作者 杨振朝 杨福杰 +2 位作者 肖继明 元振毅 李言 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期36-40,共5页

为探索碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)铣削加工过程中切削力与工艺参数之间的映射关系,建立CFRP铣削加工有限元仿真模型并对切削力进行分析。基于ABAQUS软件通过定义材料属性、材料失效模型、纤维铺层数和纤维方向建立了CFRP铣削加工... 为探索碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)铣削加工过程中切削力与工艺参数之间的映射关系,建立CFRP铣削加工有限元仿真模型并对切削力进行分析。基于ABAQUS软件通过定义材料属性、材料失效模型、纤维铺层数和纤维方向建立了CFRP铣削加工二维有限元仿真模型,并对该模型进行了实验验证。基于该模型,分析了切削力与纤维方向角、铣削速度、每齿进给量和刀具前角等工艺参数之间的映射关系。仿真结果表明:纤维方向角从0°增大到90°,切削力呈现降低趋势,而纤维方向角从90°增大到180°,切削力呈现增大趋势。随着切削速度和每齿进给量的增大,切削力随之增大,而随着刀具前角增大,切削力随之减小。 展开更多

关键词 CFRP 切削力 纤维方向角 铣削速度 刀具前角

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采用MFC压电作动器对复合材料悬臂板振动主动控制 被引量：5

6

作者 李蒙 李凤明 《动力学与控制学报》 2017年第4期342-349,共8页

针对复合材料层合悬臂板,在其上表面铺设压电纤维复合材料MFC作为作动器,同时在下表面对称铺设压电薄膜(PVDF)作为传感器,应用速度反馈控制方法研究其主动振动控制.运用Hamilton原理和假设模态法推导含多个MFC作动器的复合材料层合板的... 针对复合材料层合悬臂板,在其上表面铺设压电纤维复合材料MFC作为作动器,同时在下表面对称铺设压电薄膜(PVDF)作为传感器,应用速度反馈控制方法研究其主动振动控制.运用Hamilton原理和假设模态法推导含多个MFC作动器的复合材料层合板的力电耦合结构运动方程,其中考虑了MFC作动器作为悬臂板附加质量及刚度的影响.基于模态控制力/力矩最大化的原则,将多对MFC作动器/PVDF传感器铺设在层合悬臂板前几个低阶模态应变最大的区域,通过算例得出结构受控前后的时域和频域响应以及各MFC作动器所需的控制电压曲线.讨论复合材料层合板纤维铺设角度不同情况下,作动器MFC铺设位置及压电纤维铺设方向的相应变化. 展开更多

关键词 复合材料悬臂板 压电纤维复合材料(MFC) 纤维铺设角度 模态控制

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基于声辐射模态方法的层合板声辐射特性分析

7

作者 叶家志 孙瑶 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第3期27-33,共7页

以复合材料层合板的声辐射为研究对象,基于分层理论建立复合材料层合板有限元模型,获得复合材料层合板的固有振动特性;进一步基于声辐射模态理论,采用振动模态与声辐射模态耦合分析方法,考察铺设角度、铺设方式、铺层数量、边界条件等... 以复合材料层合板的声辐射为研究对象,基于分层理论建立复合材料层合板有限元模型,获得复合材料层合板的固有振动特性;进一步基于声辐射模态理论,采用振动模态与声辐射模态耦合分析方法,考察铺设角度、铺设方式、铺层数量、边界条件等因素对层合板声辐射特性的影响,分别进行层合板的振声能量转化定性、定量分析。计算分析结果表明(:1)铺层角度对层合板声辐射影响较大,特别是对于单向铺设的情况,在(1,1)模态频率处铺设角度越大辐射效率越高,而在(3,1)模态频率处铺设角度越大辐射效率越低(;2)在单向、对称、反对称3种铺设方式中,单向铺设的声辐射能力最弱,反对称铺设的声辐射能力最强(;3)铺层数量增加、边界约束增强均能提高板的声辐射能力。 展开更多

关键词 声学 声辐射模态 铺设角度 铺设方式 铺层数量 边界条件 声辐射特性

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纤维方位角对玻纤复合材料破坏机理的影响研究 被引量：4

8

作者 周宏伟 易海洋 +3 位作者 薛东杰 段志强 张春花 MISHNAEVSKY Jr.L. 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2013年第2期167-176,共10页

利用扫描电子显微镜(SEM)对不同纤维方位角的玻纤增强树脂复合材料(GFRP)在单拉载荷下的破坏过程进行了实时观测.在桥联模型基础上,将纤维剪应力和基体正应力定义为界面的应力状态,对概化的GFRP材料单元进行了定量分析,得到了单拉载荷... 利用扫描电子显微镜(SEM)对不同纤维方位角的玻纤增强树脂复合材料(GFRP)在单拉载荷下的破坏过程进行了实时观测.在桥联模型基础上,将纤维剪应力和基体正应力定义为界面的应力状态,对概化的GFRP材料单元进行了定量分析,得到了单拉载荷下纤维体积分数为27.5%的单元起裂时的应力状态,并通过最大应力强度准则确定了导致起裂的应力分量.综合SEM图片中裂纹形态和断口形貌,分析了不同纤维方位角的GFRP材料裂纹萌生和裂纹扩展的机理.分析结果表明,随着纤维方位角增大,导致GFRP材料裂纹萌生的应力分量由基体最大主应力演化为界面剪应力;裂纹扩展路径由最大主应力控制的基体开裂演化为最大剪应力控制的界面开裂. 展开更多

关键词 GFRP 纤维方位角 破坏机理 桥联模型

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基于三相微观结构的纤维复合材料切削仿真研究 被引量：4

9

作者 郭芳芳 肖建章 《工具技术》 北大核心 2017年第6期26-30,共5页

为了研究纤维增强复合材料在切削过程中的材料去除机理及切削性能,本文建立了基于三相微观结构的纤维增强复合材料的二维有限元切削模型。针对纤维、基体和界面相组成三相微观结构,分别建立了它们的本构模型和失效准则,并完成复合材料... 为了研究纤维增强复合材料在切削过程中的材料去除机理及切削性能,本文建立了基于三相微观结构的纤维增强复合材料的二维有限元切削模型。针对纤维、基体和界面相组成三相微观结构,分别建立了它们的本构模型和失效准则,并完成复合材料二维正交切削的动态物理仿真。通过切削力仿真值与实验值的比较,验证了该模型的准确性和有效性。并基于此模型,分析材料的切屑形成机理、切削损伤及加工参数对切削力的影响。结果表明,纤维增强复合材料的切屑形态、损伤模式和切削力具有明显的各向异性。 展开更多

关键词 纤维增强复合材料 三相微观结构 正交切削 有限元仿真 纤维方向角

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不同铺设角度下层合板结构参数对声功率影响 被引量：3

10

作者 王县委 吴锦武 《应用声学》 CSCD 北大核心 2016年第2期144-150,共7页

本文研究了不同纤维铺设角度的层合板结构参数对声功率的影响,从而为层合板的低噪声设计提供理论依据。通过分层有限元理论获得层合板结构动力学响应,基于声辐射模态概念分析不同铺设角度下层合板不同铺设方式、宽厚比和弹性模量比对其... 本文研究了不同纤维铺设角度的层合板结构参数对声功率的影响,从而为层合板的低噪声设计提供理论依据。通过分层有限元理论获得层合板结构动力学响应,基于声辐射模态概念分析不同铺设角度下层合板不同铺设方式、宽厚比和弹性模量比对其声功率影响。结果表明,层合板的铺设角度和宽厚比对复合材料层合板结构的声辐射功率影响较大。首先相同铺设角度的层合板,改变弹性模量比,声功率变化不明显;其次改变不同的铺设角度,宽厚比较小的层合板声功率下降的空间更大,更易于声功率的降低。层合板作为结构件时,从降低声功率角度而言总体上对称铺设结构比单向铺设层合板结构有优势,并且相同铺设角度下,反对称铺设层合板可获得更小的辐射声功率。 展开更多

关键词 铺设角度 层合板 声功率 分层有限元理论

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纤维取向对三维四向编织复合材料与层合复合材料振动性能的影响 被引量：3

11

作者 裴晓园 李嘉禄 何玉强 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期16-23,共8页

通过实验方法对不同纤维取向角度的炭纤维三维四向编织复合材料和层合复合材料振动性能进行了研究,根据实验结果分析了纤维取向角度对两种结构复合材料振动性能的影响,并对两种结构的动态性能进行了比较。实验表明:随着纤维取向角度的增... 通过实验方法对不同纤维取向角度的炭纤维三维四向编织复合材料和层合复合材料振动性能进行了研究,根据实验结果分析了纤维取向角度对两种结构复合材料振动性能的影响,并对两种结构的动态性能进行了比较。实验表明:随着纤维取向角度的增加,两种结构的同阶次固有频率都减小,同阶次损耗因子都增大。但在纤维取向角度基本相同的情况下,三维四向编织复合材料的固有频率比层合复合材料同阶次的固有频率高,层合复合材料的损耗因子比三维四向编织复合材料同阶次的损耗因子大。 展开更多

关键词 三维四向编织复合材料 层合复合材料 实验模态分析 纤维取向角

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二维编织复合材料在正交切削中的切削力和加工表面质量研究 被引量：3

12

作者 王冬峣 赫晓东 +1 位作者 刘文博 王荣国 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2017年第12期77-82,共6页

二维编织碳纤维复合材料因其具有优异的力学性能和耐疲劳、耐冲击等特点被广泛用于制造各类复合材料结构件中。但是由于二维编织碳纤维复合材料的多相性和特殊的纤维结构,其机械加工性能与传统金属材料和单向纤维复合材料差异较大。为... 二维编织碳纤维复合材料因其具有优异的力学性能和耐疲劳、耐冲击等特点被广泛用于制造各类复合材料结构件中。但是由于二维编织碳纤维复合材料的多相性和特殊的纤维结构,其机械加工性能与传统金属材料和单向纤维复合材料差异较大。为了研究二维编织碳纤维复合材料的切削性能,提高加工效率和加工后的表面质量,基于正交切削实验对二维编织碳纤维复合材料在切削过程中的切削力进行测试,并利用金相显微镜和粗糙度轮廓仪来表征加工表面质量。实验结果显示,正交切削过程中纤维方向角度对切削力的大小影响巨大,当切削速度提高和切削深度降低时,复合材料展现了更好的切削性能,并且加工后的表面质量更高。 展开更多

关键词 二维编织碳纤维复合材料 正交切削 切削力 纤维方向角 表面粗糙度

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纤维网结构对麻纤维复合膜力学性能的影响 被引量：2

13

作者 高丙文 郁崇文 张斌 《棉纺织技术》 CAS 北大核心 2021年第6期1-5,共5页

为制备力学性能较优的麻纤维复合膜,对麻纤维网的结构与复合膜力学性能间的关系进行了研究,探索了麻纤维网、麻丝束网的面密度和铺层取向角度对麻纤维复合膜力学性能的影响。结果表明:纤维网面密度增加,复合膜断裂强力、撕破强力和抗弯... 为制备力学性能较优的麻纤维复合膜,对麻纤维网的结构与复合膜力学性能间的关系进行了研究,探索了麻纤维网、麻丝束网的面密度和铺层取向角度对麻纤维复合膜力学性能的影响。结果表明:纤维网面密度增加,复合膜断裂强力、撕破强力和抗弯刚度增大;丝束网面密度增加,复合膜纵向断裂强力、撕破强力和抗弯刚度增大,横向断裂强力和撕破强力变化不明显;复合膜撕破强力和抗弯刚度受铺层取向角度影响较小,断裂强力受其影响较大。认为:制备复合膜较优工艺参数为麻纤维网面密度16 g/m^(2),铺层取向角度0/90;麻丝束面密度2.4 g/m^(2),铺层取向角度0/90。 展开更多

关键词 麻纤维复合膜 纤维网结构 面密度 铺层取向角度 柔软度

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对智能复合材料单向疲劳失效的研究

14

作者 王晓锋 张河 《实验力学》 CSCD 北大核心 1998年第4期548-552,共5页

对智能复合材料在经受单向拉—拉试验产生的光纤疲劳失效性能进行了研究，对智能复合材料内的光纤方位角分别为０°、４５°、９０°进行了应力—寿命试验．在输入应变能量的基础上提出了疲劳失效准则，这一准则可用于光纤... 对智能复合材料在经受单向拉—拉试验产生的光纤疲劳失效性能进行了研究，对智能复合材料内的光纤方位角分别为０°、４５°、９０°进行了应力—寿命试验．在输入应变能量的基础上提出了疲劳失效准则，这一准则可用于光纤方位角的调整和应力比的分析． 展开更多

关键词 疲劳性能 失效准则 智能结构 复合材料

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碳纤维模量的结构相关性理论研究及验证 被引量：2

15

作者 苏世州 何烨 +2 位作者 高益军 户晓媛 曹维宇 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期7-10,共4页

从模量的基本理论出发,推导了碳纤维类石墨微晶模量与其结构参数所存在的函数关系。结果表明:碳纤维微晶模量受形状因子和取向角的协同影响:随着形状因子的增大,碳纤维微晶模量先快速上升后缓慢下降,而随着取向角的减小,微晶模量增加。... 从模量的基本理论出发,推导了碳纤维类石墨微晶模量与其结构参数所存在的函数关系。结果表明:碳纤维微晶模量受形状因子和取向角的协同影响:随着形状因子的增大,碳纤维微晶模量先快速上升后缓慢下降,而随着取向角的减小,微晶模量增加。利用X射线衍射的方法,测定了碳纤维的取向角和形状因子,进而得到碳纤维的计算模量,与实测的碳纤维模量基本接近,验证了模量理论分析的适用性。 展开更多

关键词 碳纤维 模量 取向角 形状因子

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含孔对称复合层板纤维铺设角度最优设计

16

作者 唐学彬 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期15-18,共4页

复合材料的可设计性使工程设计可延伸到材料设计阶段。这里讨论了“积分型总极值”最优化方法在带孔的对称复合材料层合板纤维铺设角度优化中的一个应用。这里分别对含椭圆孔、方形孔的单向铺层板、均匀斜交铺层板以及一般对称铺层板的... 复合材料的可设计性使工程设计可延伸到材料设计阶段。这里讨论了“积分型总极值”最优化方法在带孔的对称复合材料层合板纤维铺设角度优化中的一个应用。这里分别对含椭圆孔、方形孔的单向铺层板、均匀斜交铺层板以及一般对称铺层板的各层纤维铺设角进行了最优化设计,使孔边的应力集中有明显的降低。实例表明“积分型总极值”最优化方法具有优化效果好和收敛速度较快的特点。 展开更多

关键词 复合层板 纤维铺设角度 应力集中 总极值优化方法

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基于透明介质法的纤维增强混凝土中纤维取向角分布研究 被引量：1

17

作者 孙启龙 孙雷 +3 位作者 张丽哲 张家威 季涛 高强 《产业用纺织品》 2016年第11期18-21,共4页

通过测试水泥净浆和不同质量分数卡波姆凝胶的表观黏度,发现质量分数为0.11%的卡波姆凝胶与水泥净浆具有相近的表观黏度,并以此作为透明介质模拟水泥净浆,研究浇筑方式对纤维增强混凝土中的纤维取向角分布的影响。结果表明:在相同浇筑... 通过测试水泥净浆和不同质量分数卡波姆凝胶的表观黏度,发现质量分数为0.11%的卡波姆凝胶与水泥净浆具有相近的表观黏度,并以此作为透明介质模拟水泥净浆,研究浇筑方式对纤维增强混凝土中的纤维取向角分布的影响。结果表明:在相同浇筑条件下,纤维在质量分数为0.11%的卡波姆凝胶中的取向角分布与其在水泥净浆中较为相似,故质量分数为0.11%的卡波姆凝胶可用于模拟水泥净浆;浇筑后振动和分层浇筑都会使纤维取向角减小,并使纤维趋于水平分布,这有助于纤维发挥增强、增韧的作用。 展开更多

关键词 纤维增强混凝土 卡波姆凝胶 透明介质 表观黏度 纤维取向角

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对智能复合材料单向疲劳失效的研究

18

作者 王晓锋 张河 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第2期174-177,共4页

对智能复合材料在经受单向拉－拉试验产生的光纤疲劳失效性能进行了研究，对智能复合材料内的光纤方位角分别为０°、４５°、９０°进行了应力寿命试验。在输入应变能量的基础上提出了疲劳失效准则。

关键词 疲劳性能 失效准则 智能复合材料 光纤传感器

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复合材料仿生扑翼各铺层的有限元分析

19

作者 石建 余春锦 Saiaf Bin Rayhan 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第2期67-74,共8页

利用有限元法,对具有粘弹性的碳纤维复合材料设置一组铺层角度,以探究扑翼在空气动力和惯性力作用下的结构力学性能表现。在单层板的4个铺设角度(0°,90°,45°和-45°)中,-45°铺层角度可得到最小的等效应力,但对... 利用有限元法,对具有粘弹性的碳纤维复合材料设置一组铺层角度,以探究扑翼在空气动力和惯性力作用下的结构力学性能表现。在单层板的4个铺设角度(0°,90°,45°和-45°)中,-45°铺层角度可得到最小的等效应力,但对应的最大变形相对最大,45°铺层角度可得到相对最小的变形,但对应的等效应力较大,最大应力和最大变形不能统一在同一铺层角度的单层板仿生翼上。在层合板的铺层角度组合中(-45°/0°、-45°/45°、-45°/90°、0°/45°、0°/90°、45°/90°),45°/90°铺层组合可得到最小的等效应力和最小的结构变形,整体及各分层的最大正应力和剪应力区域产生于前缘梁根部,集中应力分布合理,具有较好的力学性能。最大应力和最大变形可以统一在双层层合板仿生翼上,具有比单层板更优的力学性能,这与昆虫翼的由腹、背两层高承力薄膜构成的翅膜微结构相似。本研究有助于解释昆虫翼的完美结构表现,并为扑翼设计提供借鉴。 展开更多

关键词 复合材料 扑翼 铺层 有限元法 涡格法

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UHMWPE防弹复合材料正交试验设计与分析 被引量：1

20

作者 赵玉芬 田歌 +2 位作者 王艺臻 宋磊磊 齐长见 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期104-110,共7页

铺层结构和成型工艺是影响超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight Polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料弹道防护性能的重要因素。为评估各因素对UHMWPE纤维复合材料防弹性能的影响程度,基于正交试验设计建立了铺层角度以及包括温... 铺层结构和成型工艺是影响超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight Polyethylene,UHMWPE)纤维复合材料弹道防护性能的重要因素。为评估各因素对UHMWPE纤维复合材料防弹性能的影响程度,基于正交试验设计建立了铺层角度以及包括温度、压强、时间三个热压成型工艺条件下的4因素3水平正交表并进行了9组弹道极限试验。通过对试验结果进行极差和方差分析表明,各试验因素对弹道防护影响程度由大到小依次为铺层角度、成型时间、成型压强和成型温度。此外,研究发现:[(0°/90°)_(2)]_(2n)和[(-45°/45°)_(2)]_(2n)铺层复合材料弹道冲击吸能体现为多破坏模式协同耗能,而[(0°/90°)_(2)/(-45°/45°)_(2)]n准各向铺层复合材料的弹道冲击吸能体现为单一破坏模式耗能;综合考虑防弹性能和成本确定的最优组合为成型温度120℃、压强25 MPa、时间20 min,铺层角度[(0°/90°)_(2)]_(2n)。 展开更多

关键词 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维 防弹复合材料 正交试验 铺层角度 热压成型工艺 弹道极限速度

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