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2D-C/SiC复合材料的宏观拉压特性和失效模式 被引量：53
1
作者 管国阳 矫桂琼 张增光 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期81-85,共5页
通过拉伸、压缩实验,从宏观上研究了平纹编织C/SiC复合材料在简单载荷作用下模量、残余应变及泊松比的变化。通过断口观察,分析了材料在面内拉、压载荷作用下的损伤与失效模式。实验结果表明,拉伸载荷作用下,材料在低应力就开始损伤。0&... 通过拉伸、压缩实验,从宏观上研究了平纹编织C/SiC复合材料在简单载荷作用下模量、残余应变及泊松比的变化。通过断口观察,分析了材料在面内拉、压载荷作用下的损伤与失效模式。实验结果表明,拉伸载荷作用下,材料在低应力就开始损伤。0°纤维束表面基体开裂和层间裂纹是主要损伤形式。损伤后,随着应力增加,拉伸卸载模量、泊松比线性减小,残余应变增加;压缩应力-应变基本呈直线关系,模量、泊松比基本不变。拉伸破坏表现为韧性断裂,断裂机理为分层后0°纤维束的断裂、携带90°纤维束拔出;压缩破坏形成一个与加载方向成13°的断裂平面,破坏机理为层间裂纹、0°/90°纤维束之间裂纹和90°纤维束内裂纹的产生和迅速扩展、最后0°纤维束剪切断裂。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 力学性能 拉伸 压缩 平纹编织
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机织复合材料的本构关系与成形性研究 被引量：13
2
作者 朱波 余同希 陶肖明 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期327-340,共14页
对机织复合材料的成形性研究文献进行综述.首先介绍了纺织复合材料的种类、力学和物理特性及其工业背景.接着,从实验、理论、计算3个方面概述了目前对平纹机织复合材料的成形性以及工业冲压技术研究的进展.对于平纹机织复合材料,剪切变... 对机织复合材料的成形性研究文献进行综述.首先介绍了纺织复合材料的种类、力学和物理特性及其工业背景.接着,从实验、理论、计算3个方面概述了目前对平纹机织复合材料的成形性以及工业冲压技术研究的进展.对于平纹机织复合材料,剪切变形是最主要的变形形式,其本构关系具有非线性的特征.通过对材料样品纯剪切行为的观测,发现了相应的皱曲现象并引入了“锁定角”的概念.大量的实验研究了材料在工业冲压中的可能出现的变形模式及其对皱曲的影响.随后,从理论上介绍了对材料本构关系(包含了拉、压、剪)的系统性模拟,以及冲压过程中有限元数值计算方面的进展.材料的成形性还受到冲压温度、模具对材料的压力、模具与材料表面的摩擦等多种因素的影响.文章对这些问题的研究——作了简要的介绍,其中许多研究工作不仅得到了重要的结论,还开创了相关课题研究的先河,受到了人们的普遍关注.文章的最后,在总结前人成果的基础上讨论了今后的研究方向,并对该领域的发展作了展望. 展开更多
关键词 纺织复合材料 本构关系 成形性 锁定角 皱曲 平纹 冲压
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平纹编织陶瓷基复合材料面内剪切细观损伤行为研究 被引量：12
3
作者 郭洪宝 王波 +1 位作者 贾普荣 杨成鹏 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期361-368,共8页
采用约西佩斯库(Iosipescu)纯剪切试件,研究了平纹编织Si C/Si C和C/Si C复合材料的面内剪切应力-应变行为和细观损伤特性.通过试验获得了材料不同方向上的单调和迟滞应力-应变行为,对比分析了两种材料的剪切损伤特性,结果表明材料的剪... 采用约西佩斯库(Iosipescu)纯剪切试件,研究了平纹编织Si C/Si C和C/Si C复合材料的面内剪切应力-应变行为和细观损伤特性.通过试验获得了材料不同方向上的单调和迟滞应力-应变行为,对比分析了两种材料的剪切损伤特性,结果表明材料的剪切损伤演化规律受热残余应力水平影响严重.由试件断口电镜扫描结果发现剪切加载状态下桥连纤维承受显著的弯曲载荷和变形,据此提出了纤维弯曲承载机制,并结合裂纹闭合效应分阶段阐释了材料的剪切迟滞环形状.基于材料的剪切细观损伤机制,通过两个损伤变量表征了材料的剪切损伤演化进程,得到了材料的面内剪切细观损伤演化模型.对比发现2D-C/Si C复合材料45?方向基体裂纹的起裂应力明显小于2D-Si C/Si C复合材料,而两者0?/90?方向裂纹的起裂应力基本相同. 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 平纹编织 面内剪切 纤维弯曲承载机制 细观损伤演化
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二维平纹编织复合材料压缩力学行为研究 被引量：11
4
作者 于平 周平 +1 位作者 吴承伟 SEABROOKS L 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期224-228,共5页
通过对二维平纹编织复合材料压缩力学性能进行三维有限元计算,对复合材料在沿垂直于编织平面方向和纤维束方向压缩后的微观应力场进行了分析。对于沿垂直于编织平面方向的压缩(即横向压缩),发现在经纬向纤维束相互交替处基体材料的横向... 通过对二维平纹编织复合材料压缩力学性能进行三维有限元计算,对复合材料在沿垂直于编织平面方向和纤维束方向压缩后的微观应力场进行了分析。对于沿垂直于编织平面方向的压缩(即横向压缩),发现在经纬向纤维束相互交替处基体材料的横向压应力最大,是其薄弱部位。分析表明,与0°/90°层合板相比,编织复合材料受到横向压缩载荷时,自由边界处层间剪应力较大,容易发生层间裂纹,与实验观察相吻合。通过改变纤维束截面尺寸和纤维束之间间隙大小研究了破坏面角度的变化。 展开更多
关键词 复合材料 平纹 有限元 横向压缩
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平纹编织C/SiC材料复杂应力状态的力学行为试验研究 被引量：8
5
作者 王翔 王波 +1 位作者 矫桂琼 常岩军 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期35-39,共5页
利用Arcan夹具,实现对2D平纹编织C/SiC复合材料拉剪、压剪加载试验,研究材料在复杂应力状态下的力学行为,分析材料的损伤演化和失效模式。试验结果表明,材料在拉剪复杂应力状态下不同角度的应力—应变曲线呈现非线性关系;在压剪复杂应力... 利用Arcan夹具,实现对2D平纹编织C/SiC复合材料拉剪、压剪加载试验,研究材料在复杂应力状态下的力学行为,分析材料的损伤演化和失效模式。试验结果表明,材料在拉剪复杂应力状态下不同角度的应力—应变曲线呈现非线性关系;在压剪复杂应力下,随着加载角度增大,应力—应变曲线非线性程度增大。断口分析表明纯剪切形成平齐断口,受拉应力影响材料在拉剪复杂应力状态下形成斜断口。试验分析表明,适当的压应力能提高抗剪切破坏能力。偏移型椭圆失效判据与试验值吻合较好,该失效判据能较好地描述材料在复杂应力状态下的破坏行为,能较好反映材料的强度特征。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料(CMCs) 平纹编织 Arcan夹具 力学行为
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平面编织复合材料胶螺混合连接接头拉伸性能分析 被引量：8
6
作者 程小全 汪源龙 +2 位作者 张纪奎 杨琨 许亚洪 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期346-352,共7页
对平面编织复合材料胶螺(单排螺钉)混合连接结构拉伸性能进行了试验研究,分析了螺钉直径为4 mm和6 mm两种情况下连接结构的破坏形式.基于ANSYS平台建立了胶螺混合连接三维损伤扩展模型,其中融入了非线性接触问题,数值计算的结果与试验... 对平面编织复合材料胶螺(单排螺钉)混合连接结构拉伸性能进行了试验研究,分析了螺钉直径为4 mm和6 mm两种情况下连接结构的破坏形式.基于ANSYS平台建立了胶螺混合连接三维损伤扩展模型,其中融入了非线性接触问题,数值计算的结果与试验结果吻合良好.研究发现,机械连接可以通过分担部分载荷而起着加强胶接连接的作用;如果机械连接工艺稳定的话,应该有螺钉直径越大,其加强效果越明显的规律;对于胶接与多钉混合连接复合材料结构的拉伸性能分析和计算确实存在很大困难,应该谨慎使用.研究结果与分析方法可以为今后的复合材料胶螺混合连接接头的设计提供一定的依据与技术支撑. 展开更多
关键词 复合材料 平面编织 胶螺混合连接 拉伸强度 损伤累积
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一种碳纤维织物增强复合材料的层间冲击拉伸力学性能实验研究 被引量：5
7
作者 蒋邦海 张若棋 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期107-112,共6页
为获得一种碳纤维二维正交平纹机织布增强树脂基复合材料准静态和动态下的层间拉伸力学性能,对垂直于碳布平面方向(横向),分别利用Instron试验机和SHTB实验技术,进行了准静态拉伸和动态拉伸实验。得到了从低应变率(10-3/s)到较高应变率(... 为获得一种碳纤维二维正交平纹机织布增强树脂基复合材料准静态和动态下的层间拉伸力学性能,对垂直于碳布平面方向(横向),分别利用Instron试验机和SHTB实验技术,进行了准静态拉伸和动态拉伸实验。得到了从低应变率(10-3/s)到较高应变率(约3×102/s)下的拉伸应力-应变曲线和拉伸强度。通过分析发现,拉伸破坏总是发生在相邻铺层的层间界面处,层间拉伸模量和拉伸强度都具有一定的应变率强化效应,但是层间拉伸破坏应变几乎不存在应变率效应。 展开更多
关键词 碳纤维 平纹机织 层间拉伸 动态性能 SHTB
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平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压性能研究 被引量：6
8
作者 王轩 曹阳丽 +2 位作者 邓云飞 于吉选 周春苹 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第8期5-11,共7页
为研究平纹编织面板蜂窝夹芯结构的侧向压缩性能,将蜂窝夹芯结构失效分为面板失效、蜂窝芯失效和胶层失效,基于渐进损伤分析方法建立蜂窝夹芯结构侧向压缩的损伤分析模型,对平纹编织面板蜂窝夹芯结构进行侧向压缩失效预测,与侧压性能试... 为研究平纹编织面板蜂窝夹芯结构的侧向压缩性能,将蜂窝夹芯结构失效分为面板失效、蜂窝芯失效和胶层失效,基于渐进损伤分析方法建立蜂窝夹芯结构侧向压缩的损伤分析模型,对平纹编织面板蜂窝夹芯结构进行侧向压缩失效预测,与侧压性能试验结果相比,破坏强度非常吻合。结果表明,建立的侧向压缩损伤分析模型能够模拟平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧向压缩的损伤起始、损伤扩展和最终破坏,并最终预测其侧压破坏强度。 展开更多
关键词 平纹编织 蜂窝夹芯结构 渐进损伤分析 侧压性能
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三维机织复合材料拉伸损伤 被引量：5
9
作者 王新峰 陈国军 周光明 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-7,共7页
采用三维实体有限元方法,结合周期性边界条件,研究了三维机织复合材料在经向拉伸和纬向拉伸载荷作用下损伤的起始、扩展直至最终破坏的全过程。分析中抛弃了以往损伤研究中采用的"单元消失"技术,对破坏的基体单元和纤维束单... 采用三维实体有限元方法,结合周期性边界条件,研究了三维机织复合材料在经向拉伸和纬向拉伸载荷作用下损伤的起始、扩展直至最终破坏的全过程。分析中抛弃了以往损伤研究中采用的"单元消失"技术,对破坏的基体单元和纤维束单元均按方向进行刚度折减。制作三维机织拉伸试件并进行了相应的试验,计算结果和试验结果吻合良好,证明了该研究方法的正确性。 展开更多
关键词 复合材料 平面机织 损伤 刚度折减
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脱粘对平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压性能的影响 被引量：5
10
作者 余芬 程吉 +2 位作者 王轩 周春苹 丁常方 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第1期5-12,46,共9页
为研究脱粘对平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压性能的影响,采用ABAQUS/Explicit有限元分析平台,结合VUMAT子程序,建立基于渐进损伤失效理论的有限元分析模型。开展无损伤和三种不同直径脱粘的平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压性能试验,并将结... 为研究脱粘对平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压性能的影响,采用ABAQUS/Explicit有限元分析平台,结合VUMAT子程序,建立基于渐进损伤失效理论的有限元分析模型。开展无损伤和三种不同直径脱粘的平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压性能试验,并将结果与有限元分析结果进行对照。研究表明:试验与有限元仿真得到的失效载荷和破坏模式吻合很好,验证了所建立有限元模型的正确性;无损伤和含不同直径脱粘的平纹编织面板蜂窝夹芯结构在侧压作用下的破坏模式均为面板屈曲、压缩断裂以及蜂窝芯子的压缩破坏;脱粘对平纹编织面板蜂窝夹芯结构侧压承载能力的影响较小,面板是侧向压缩的主要受力部分;随着脱粘直径增大,载荷位移曲线波动更剧烈且波动频次更高;胶层损伤主要发生在临近脱粘的较小区域,对结构整体性能影响很小;面板的损伤从自由边沿垂直于承载力的方向扩展,直至断裂。 展开更多
关键词 平纹编织 蜂窝夹芯结构 渐进损伤分析 侧压性能 脱粘 复合材料
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平纹机织与2.5D机织复合材料平板弹道冲击特性对比 被引量：4
11
作者 冯振宇 迟琪琳 +2 位作者 崔怀天 解江 牟浩蕾 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期550-561,共12页
为研究碳纤维平纹机织和碳纤维2.5D机织复合材料平板的弹道冲击响应及失效模式,在空气炮装置上使用圆柱弹体对其进行了弹道冲击试验。通过弹道极限速度、吸能总量、单位面密度吸能量和单位厚度吸能量等指标评估其弹道冲击特性,并采用超... 为研究碳纤维平纹机织和碳纤维2.5D机织复合材料平板的弹道冲击响应及失效模式,在空气炮装置上使用圆柱弹体对其进行了弹道冲击试验。通过弹道极限速度、吸能总量、单位面密度吸能量和单位厚度吸能量等指标评估其弹道冲击特性,并采用超声C扫描和CT扫描唯象分析其冲击损伤。结果表明:在等厚度下,碳纤维平纹机织复合材料平板与碳纤维2.5D机织复合材料平板相比,展现了更优的弹道冲击性能。碳纤维平纹机织复合材料平板的主要失效模式为分层失效,碳纤维2.5D机织复合材料平板主要为剪切充塞失效。与碳纤维2.5D机织复合材料平板相比,平纹机织复合材料平板弯曲变形明显,大量的纤维拉伸失效增加了平板吸能量,提高了弹道极限速度,但分层会导致平板损伤区域大,完整性较差;碳纤维2.5D机织复合材料平板损伤区域小,完整性好。 展开更多
关键词 2.5D机织 平纹机织 弹道冲击响应 失效模式 吸能特性
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混杂铺层层板穿透挖补修理后拉伸性能 被引量：4
12
作者 刘遂 关志东 +2 位作者 郭霞 席国芬 蔡婧 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期223-229,共7页
对经穿透挖补修理后的平面编织混杂铺层层板的拉伸性能进行了试验研究,结果表明初始损伤相同时,挖补斜度为1∶30的试件的拉伸强度最高,可以达到完好板强度的97.8%,并且不同挖补斜度的试件表现出不同的破坏模式。此外挖补斜度相同时增大... 对经穿透挖补修理后的平面编织混杂铺层层板的拉伸性能进行了试验研究,结果表明初始损伤相同时,挖补斜度为1∶30的试件的拉伸强度最高,可以达到完好板强度的97.8%,并且不同挖补斜度的试件表现出不同的破坏模式。此外挖补斜度相同时增大初始损伤会导致拉伸强度降低。在试验基础上建立渐进损伤有限元模型,并对修理试件的拉伸强度及破坏过程进行研究,数值模型得到的极限强度和破坏模式与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 挖补修理 平面织物 混杂铺层 渐进损伤 拉伸强度
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纤维束波动效应对平纹编织复合材料损伤行为的影响 被引量：4
13
作者 杨光猛 万小朋 侯赤 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期132-139,共8页
平纹编织复合材料中纤维束波动效应会引起随动材料主方向变化及面外剪切应力集中,为了研究其对平纹编织复合材料力学性能及损伤行为的影响,提出改进的像素法细观有限元单胞模型。模型根据纤维束波动曲线定义了材料主方向的变化,采用Has... 平纹编织复合材料中纤维束波动效应会引起随动材料主方向变化及面外剪切应力集中,为了研究其对平纹编织复合材料力学性能及损伤行为的影响,提出改进的像素法细观有限元单胞模型。模型根据纤维束波动曲线定义了材料主方向的变化,采用Hashin准则模拟纤维束的损伤起始,并引入剪切修正因子考虑面外剪切应力对面内拉伸损伤的影响。模型可以预测平纹编织复合材料的面内拉伸强度和损伤演化过程,结果表明:纤维束材料主方向波动会引起平纹编织复合材料面内拉伸强度下降;面外剪切应力集中是导致复合材料最终失效的主要原因,且随着剪切修正因子增大,复合材料面内拉伸强度显著降低;纤维束材料主方向波动和面外剪切应力集中均对平纹编织复合材料的损伤行为和破坏机理产生了影响,需要在数值分析中对其进行准确描述。 展开更多
关键词 平纹编织 复合材料 损伤行为 单胞模型 剪切修正因子 拉伸强度 有限元分析(FEA)
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平面编织混杂铺层层板穿透挖补修理参数分析 被引量：4
14
作者 刘遂 关志东 +1 位作者 郭霞 席国芬 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期248-253,263,共7页
基于ABAQUS软件平台建立穿透挖补修理后混杂铺层层板有限元模型,对修理后层板的拉伸强度和破坏模式进行预测.为验证模型的有效性,对无损伤板和修理后层板进行了试验研究,模型计算结果和试验吻合良好.使用计算模型对修理后结构进行参数研... 基于ABAQUS软件平台建立穿透挖补修理后混杂铺层层板有限元模型,对修理后层板的拉伸强度和破坏模式进行预测.为验证模型的有效性,对无损伤板和修理后层板进行了试验研究,模型计算结果和试验吻合良好.使用计算模型对修理后结构进行参数研究,比较不同挖补斜度、胶层韧性、胶层厚度、损伤尺寸及附加修理层等设计参数对修理后结构拉伸强度的影响,得到的结果可以为含穿透损伤混杂铺层层板修理设计提供理论指导. 展开更多
关键词 挖补修理 平面编织 混杂铺层 拉伸强度 参数分析
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平纹编织碳纤维增强碳化硅复合材料低速冲击特性及冲击后的压缩强度(英文) 被引量：4
15
作者 程起有 童小燕 +2 位作者 陈刘定 姚磊江 李斌 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1942-1946,共5页
采用落锤冲击试验系统对平纹编织碳纤维增强碳化硅复合材料平板试样进行低速冲击,冲击能量为1.5～9J。冲击试验后,采用超声C扫描得到冲击损伤的大小。对含冲击损伤的试样进行压缩试验,通过与未冲击试样的压缩强度比较,得到冲击试样的剩... 采用落锤冲击试验系统对平纹编织碳纤维增强碳化硅复合材料平板试样进行低速冲击,冲击能量为1.5～9J。冲击试验后,采用超声C扫描得到冲击损伤的大小。对含冲击损伤的试样进行压缩试验,通过与未冲击试样的压缩强度比较,得到冲击试样的剩余压缩强度。并对比了编织陶瓷基复合材料和树脂基复合材料的损伤阻抗和损伤容限。结果显示:随着冲击能量的增加,冲击力峰值、复合材料损伤面积和凹坑深度明显增加,到达峰值冲击力的时间减小。冲击能量的增加会导致冲击损伤面积的增加,而损伤面积的增加会导致剩余压缩强度的明显降低。相对于编织纤维增强树脂基复合材料,编织纤维增强陶瓷基复合材料的损伤阻抗较低,但损伤容限较高。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 平纹编织 低速冲击 冲击特性
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平面机织复合材料在剪切载荷下损伤刚度折减分析 被引量：4
16
作者 王新峰 周光明 +1 位作者 王鑫伟 周储伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1371-1375,1380,共6页
采用三维实体有限元方法,结合周期性边界条件,分析了平面机织复合材料在剪切情况下损伤的起始、扩展、直至最终破坏的全过程。分析中抛弃了以往损伤研究中采用的"单元消失"技术,对破坏的基体单元和纤维束单元均按方向进行刚... 采用三维实体有限元方法,结合周期性边界条件,分析了平面机织复合材料在剪切情况下损伤的起始、扩展、直至最终破坏的全过程。分析中抛弃了以往损伤研究中采用的"单元消失"技术,对破坏的基体单元和纤维束单元均按方向进行刚度折减。制作了纵横剪切试件并进行了相应的试验。计算结果和试验结果吻合良好,证明研究方法的正确性。 展开更多
关键词 复合材料 平面机织 损伤 刚度折减
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平纹碳纤维复合材料拉伸及环氧树脂压缩力学实验研究 被引量：3
17
作者 赵昌林 何永明 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期309-316,共8页
为掌握手敷平纹编织碳纤维增强聚合物复合材料(PWCFRP)拉伸力学性能,制备了纯环氧树脂及单层PWCFRP试件,通过MTS电子万能试验机进行了拉/压力学性能测试,分析了2种材料的准静态力学行为并建立了本构模型。结果表明,PWCFRP的拉伸和EP的... 为掌握手敷平纹编织碳纤维增强聚合物复合材料(PWCFRP)拉伸力学性能,制备了纯环氧树脂及单层PWCFRP试件,通过MTS电子万能试验机进行了拉/压力学性能测试,分析了2种材料的准静态力学行为并建立了本构模型。结果表明,PWCFRP的拉伸和EP的压缩失效均为脆性断裂,其中,PWCFRP表现为纤维束的经向拉断和纬向撕开。在一定尺寸范围内,材料的拉伸无尺寸效应,而压缩实验需考虑屈曲的影响。PWCFRP的拉伸力学行为包含起始非线性和线性,而EP的压缩力学则体现为非线性粘弹性。建立的非线性-线性分段本构模型能很好地预测PWCFRP的拉伸力学行为,采用非线性粘弹性ZWT本构模型能准确地捕捉EP的压缩力学行为。可为手敷PWCFRP的力学性能和应用工况提供了参考。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 环氧树脂 力学行为 本构模型 平纹编织 粘弹性
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平面编织复合材料薄板的高速小质量冲击性能 被引量：2
18
作者 胡雪垚 张晓琼 +1 位作者 郭伟国 惠旭龙 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期40-46,84,共8页
为了研究平面编织复合材料薄板在高速小质量弹丸冲击作用下的响应及动态力学性能,本文基于ABAQUS软件平台建立了相应的有限元分析模型,该模型选用修正后的Hashin准则和最大应变准则进行单层板面内的损伤判断,利用Cohesive界面单元模拟... 为了研究平面编织复合材料薄板在高速小质量弹丸冲击作用下的响应及动态力学性能,本文基于ABAQUS软件平台建立了相应的有限元分析模型,该模型选用修正后的Hashin准则和最大应变准则进行单层板面内的损伤判断,利用Cohesive界面单元模拟层间分层损伤,并根据不同失效模式折减相应的材料参数。通过与试验对比发现:有限元模拟结果与试验结果吻合较好,说明该模型能较好地预测平面编织复合材料薄板的冲击响应及性能;高速小质量弹丸冲击是由弯曲波和剪切波控制的动态响应问题,接触力与挠度的变化是不同步的,且应力波在传播过程中不断衰减;复合材料薄板在冲击过程中有明显的失稳现象,因此变形区域的动能和应变能在吸能中占据了较大的比例;复合材料薄板冲击后的凹坑会在两小时内发生一定程度的回弹,之后则保持稳定。 展开更多
关键词 平面编织 修正后的Hashin准则 抗冲击性能 应力波 凹坑回弹
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平纹机织叠层复合材料飞轮弹性参数预测及测量 被引量：1
19
作者 戴兴建 魏鲲鹏 汪勇 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2833-2842,共10页
针对纤维缠绕复合材料高速飞轮径向分层问题,提出环向和径向同时强化的圆环平纹织物结构,环向纱束为单一纤维束连续织造。建立了“平头梭形”截面的单胞模型,兼顾双向纱束轮廓差异。基于扇形单胞和矩形单胞结构相似性,定义了“等参数”... 针对纤维缠绕复合材料高速飞轮径向分层问题,提出环向和径向同时强化的圆环平纹织物结构,环向纱束为单一纤维束连续织造。建立了“平头梭形”截面的单胞模型,兼顾双向纱束轮廓差异。基于扇形单胞和矩形单胞结构相似性,定义了“等参数”织造约束条件。采用体积平均法预测圆环织物扇形单胞等效弹性参数,并采用轮缘径向多层分割模型,分析了机织飞轮旋转载荷下的应力和变形特征及其影响参数,轮缘理论计算位移与圆标记法径向变形测量结果一致。机织复合材料飞轮测试极限圆周速度为889m/s,储能密度为63.7 Wh/kg。理论分析和实验表明,环形织构的双强化理论可行,能够获得比缠绕飞轮更高的旋转速度。 展开更多
关键词 复合材料飞轮 机织平纹 扇形单胞 等参数织造 变形测量
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2D平纹编织C/SiC材料疲劳极限的估计 被引量：1
20
作者 高代阳 姚卫星 吴涛 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1451-1455,共5页
对1990年以来发表在各类文献中的2D平纹编织T300碳纤维C/SiC材料的疲劳性能数据进行了收集和整理。对收集的数据进行了全寿命S-N曲线的拟合,并按S-N曲线的形状参数a将材料分为三类。全寿命S-N曲线中形状参数a反映了材料的韧性,参数a值越... 对1990年以来发表在各类文献中的2D平纹编织T300碳纤维C/SiC材料的疲劳性能数据进行了收集和整理。对收集的数据进行了全寿命S-N曲线的拟合,并按S-N曲线的形状参数a将材料分为三类。全寿命S-N曲线中形状参数a反映了材料的韧性,参数a值越大,疲劳载荷下材料韧性越好;尺度参数b反映了材料的裂纹扩展速率,参数b值越小,疲劳损伤对应力越敏感。依据拟合数据给出了2D平纹编织C/SiC的疲劳极限约为静强度的0.7的结论。 展开更多
关键词 平纹编织 C/SIC复合材料 S-N曲线 疲劳极限
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