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修正偶应力理论层合薄板稳定性模型及尺度效应 被引量：11
1
作者 李莉 陈万吉 郑楠 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1-7,共7页
该文将各向同性修正偶应力理论推广到各向异性,提出各向异性的细观尺度的复合材料层合板的本构方程,基于虚功原理建立了各向异性修正偶应力理论并用于建立复合材料层合薄板偶应力理论稳定性模型。该理论的偶应力部分的转角不是独立变量... 该文将各向同性修正偶应力理论推广到各向异性,提出各向异性的细观尺度的复合材料层合板的本构方程,基于虚功原理建立了各向异性修正偶应力理论并用于建立复合材料层合薄板偶应力理论稳定性模型。该理论的偶应力部分的转角不是独立变量(称为C1理论),对于各单层引入纤维和基体材料的不同的两个材料细观参数,建立了适用于层合板/夹层板的偶应力理论模型。该理论的应变不对称,但是,用于各向同性材料与修正偶应力理论等价。为了便于工程应用,忽略基体材料的细观长度参数,建立了各单层只含一个材料细观参数的偶应力层合薄板理论稳定性模型。算例表明建立的偶应力层合板模型能用于分析层合板稳定性的尺度效应。 展开更多
关键词 修正偶应力理论 各向异性本构关系 稳定性 尺度效应 层合薄板
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基于修正偶应力和高阶剪切变形理论的变截面微梁的自由振动 被引量：10
2
作者 贺丹 杨万里 《计算力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期292-296,共5页
基于修正偶应力和高阶剪切理论建立了仅含有一个尺度参数的Reddy变截面微梁的自由振动模型,研究了变截面微梁自由振动问题的尺度效应和横向剪切变形对自振频率计算的影响。基于哈密顿原理推导了动力学方程与边界条件,并采用微分求积法... 基于修正偶应力和高阶剪切理论建立了仅含有一个尺度参数的Reddy变截面微梁的自由振动模型,研究了变截面微梁自由振动问题的尺度效应和横向剪切变形对自振频率计算的影响。基于哈密顿原理推导了动力学方程与边界条件,并采用微分求积法求解了各种边界条件下的自振频率。算例结果表明,基于偶应力理论预测的变截面微梁的自振频率均大于经典梁理论的预测结果,即捕捉到了尺度效应。另外,梁的几何尺寸与尺度参数越接近,尺度效应就越明显,而梁的长细比越小,横向剪切变形对自振频率的影响就越明显。 展开更多
关键词 修正偶应力理论 高阶剪切理论 变截面微梁 尺度效应 自由振动
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模拟X型号飞机复合材料机翼有限元分析 被引量：8
3
作者 王通 吴振 《沈阳航空航天大学学报》 2011年第5期48-51,共4页
基于建立的模拟半梁式全金属X型号飞机机翼模型,用等刚度设计方法建立半梁式半复材、全复材的模拟X型号飞机机翼模型。用软件ABAQUS分别采用其中的三角形以及四边形壳单元计算全复合材料机翼、半复合材料机翼、全金属机翼在同种气动外... 基于建立的模拟半梁式全金属X型号飞机机翼模型,用等刚度设计方法建立半梁式半复材、全复材的模拟X型号飞机机翼模型。用软件ABAQUS分别采用其中的三角形以及四边形壳单元计算全复合材料机翼、半复合材料机翼、全金属机翼在同种气动外形和载荷下的有限元分析,研究位移和应力的收敛情况。数值计算表明:位移收敛速度较快,应力收敛较慢,用不同类型单元和逐渐加密有限元网格对收敛判断是必要的。半复材机翼比全金属机翼减重35%左右,全复材机翼比全金属机翼减重接近50%。 展开更多
关键词 机翼 半梁式 等刚度 复合材料 减重
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修正偶应力理论层合薄板自由振动模型及尺度效应 被引量：7
4
作者 李莉 陈万吉 李小鹏 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期313-321,共9页
通过引入各向异性的细观尺度复合材料层合板的本构方程,将各向同性修正偶应力理论推广到各向异性,基于虚功原理首次建立了复合材料层合板新修正偶应力理论的自由振动模型.该理论包含不同的两个材料细观参数,偶应力曲率应变不对称.但是,... 通过引入各向异性的细观尺度复合材料层合板的本构方程,将各向同性修正偶应力理论推广到各向异性,基于虚功原理首次建立了复合材料层合板新修正偶应力理论的自由振动模型.该理论包含不同的两个材料细观参数,偶应力曲率应变不对称.但是,用于各向同性材料与原修正偶应力理论等价,为了便于工程应用,建立了只含一个细观材料参数的偶应力层合薄板理论弯曲和振动的简化模型.算例表明建立的偶应力层合薄板模型能用于分析层合板的自由振动尺度效应. 展开更多
关键词 修正偶应力理论 各向异性本构方程 尺度效应 层合薄板 自由振动
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基于新修正偶应力理论的斜交铺设层合Kirchhoff板模型与尺度效应 被引量：7
5
作者 贺丹 杨万里 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1311-1317,共7页
基于新修正偶应力理论,建立了只含有1个尺度参数的复合材料斜交铺设层合Kirchhoff板模型,并分析了铺设角对尺度效应的影响。采用虚功原理推导了任意铺设角的层合Kirchhoff板的弯曲方程和边界条件。通过新模型给出了四边简支反对称角铺... 基于新修正偶应力理论,建立了只含有1个尺度参数的复合材料斜交铺设层合Kirchhoff板模型,并分析了铺设角对尺度效应的影响。采用虚功原理推导了任意铺设角的层合Kirchhoff板的弯曲方程和边界条件。通过新模型给出了四边简支反对称角铺设微尺度层合Kirchhoff板的解析解。结果表明:细观尺度各向异性层合板的尺度效应并不仅仅受其几何尺寸的影响,还受铺设角的影响;铺设角对尺度效应可能产生非常显著的影响。 展开更多
关键词 各向异性 修正偶应力理论 尺度效应 复合材料层合板 铺设角
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基于一种新修正偶应力理论的平面正交各向异性功能梯度梁静弯曲模型及尺度效应 被引量：7
6
作者 贺丹 杨子豪 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期766-772,共7页
基于一种新修正偶应力理论建立了微尺度平面正交各向异性功能梯度梁模型。模型中包含两个材料尺度参数,因此能够分别描述在两个正交方向上由尺度效应带来的不同大小弯曲刚度增强。基于最小势能原理推导了平衡方程和边界条件,并以自由端... 基于一种新修正偶应力理论建立了微尺度平面正交各向异性功能梯度梁模型。模型中包含两个材料尺度参数,因此能够分别描述在两个正交方向上由尺度效应带来的不同大小弯曲刚度增强。基于最小势能原理推导了平衡方程和边界条件,并以自由端受集中载荷作用的悬臂梁为例给出了弯曲问题的解析解。该梁模型的控制方程以及解的形式和经典梁模型是一致的,只是在刚度项中增加了一项和尺度效应有关的项。算例结果表明:采用本文模型所预测的梁挠度总是小于经典理论的结果,即捕捉到了尺度效应。尺度效应会随着梁几何尺寸的减小而增大,并在梁的几何尺寸远大于尺度参数时逐渐消失。 展开更多
关键词 修正偶应力理论 正交各向异性 功能梯度材料 尺度效应 材料尺度参数
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基于新修正偶应力理论的Mindlin层合板自由振动分析 被引量：7
7
作者 陈万吉 任鹤飞 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期31-37,43,共8页
该文基于各向异性修正偶应力理论建立一个Mindlin层合板（跨厚比10-20的中厚板）自由振动模型。该理论偶应力曲率张量不对称,但偶应力弯矩对称。利用Hamilton原理推导振动微分方程和边界条件。新模型可退化为修正偶应力层合薄板振动模... 该文基于各向异性修正偶应力理论建立一个Mindlin层合板（跨厚比10-20的中厚板）自由振动模型。该理论偶应力曲率张量不对称,但偶应力弯矩对称。利用Hamilton原理推导振动微分方程和边界条件。新模型可退化为修正偶应力层合薄板振动模型和经典Mindlin层合板振动模型。以正交铺设简支方板为例计算了偶应力模型的自振频率,分析偶应力Mindlin层合板的自由振动尺度效应。算例表明,该文建立的新修正偶应力层合板模型能够用于分析细观尺度下Mindlin层合板的自由振动及尺度效应。 展开更多
关键词 新修正偶应力理论 Mindlin层合板 尺度效应 自由振动 材料长度尺寸参数
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碳纳米管增强型复合材料功能梯度板的自由振动模型与尺度效应 被引量：7
8
作者 贺丹 门亮 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期326-330,共5页
基于一种新的各向异性修正偶应力理论,建立了碳纳米管增强复合材料功能梯度板的自由振动模型。该模型能够描述尺度效应,且仅包含一个尺度参数。基于一阶剪切变形理论和哈密顿原理推演了板的运动微分方程,并以四边简支板为例给出了自振... 基于一种新的各向异性修正偶应力理论,建立了碳纳米管增强复合材料功能梯度板的自由振动模型。该模型能够描述尺度效应,且仅包含一个尺度参数。基于一阶剪切变形理论和哈密顿原理推演了板的运动微分方程,并以四边简支板为例给出了自振频率的解析解。讨论了板的几何尺寸、碳纳米管体分比含量和分布方式等因素对板的自振频率的影响。结果表明,本文模型所预测的板的自振基频总是高于经典弹性理论的Mindlin板模型的预测结果,两者间的差异在板的几何尺寸接近尺度参数的值时非常明显,且会随着板的几何尺寸的增大而逐渐消失。 展开更多
关键词 修正偶应力理论 功能梯度材料 自由振动 尺度效应 碳纳米管
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基于各向异性修正偶应力理论的Reddy型层合板的自由振动 被引量：7
9
作者 贺丹 杨万里 陈万吉 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期161-171,共11页
论文基于各向异性修正偶应力理论建立了只含一个尺度参数的Reddy型复合材料层合板的自由振动模型.同见诸于文献的细观尺度Kirchhoff薄板偶应力模型相比,论文提出的新模型能够更精确的预测细观尺度下的中、厚层合板的自振频率.基于Hamil... 论文基于各向异性修正偶应力理论建立了只含一个尺度参数的Reddy型复合材料层合板的自由振动模型.同见诸于文献的细观尺度Kirchhoff薄板偶应力模型相比,论文提出的新模型能够更精确的预测细观尺度下的中、厚层合板的自振频率.基于Hamilton原理推导了细观尺度下Reddy型复合材料层合板的运动微分方程以及边界条件,并以正交铺设的四边简支复合材料层合方板为例进行了解析求解,分析了尺度参数对自振频率的影响并对比了Kirchhoff、Mindlin和Reddy等三种板模型计算结果的异同.算例结果表明论文所给出的模型能够捕捉到复合材料层合板自由振动问题的尺度效应.另外,在细观尺度下Kirchhoff板模型所预测的自振频率相对于Mindlin板模型和Reddy板模型总是过高,且越接近厚板三者的差别就越大,这与经典理论中三种板模型的对比情况是一致的. 展开更多
关键词 各向异性修正偶应力理论 尺度效应 材料尺度参数 复合材料层合板 自由振动
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基于离散变量的多材料结构拓扑优化设计
10
作者 刘宏亮 王成 梁缘 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期611-617,共7页
多材料结构拓扑优化相比于单材料结构优化具有更大的设计空间,展现出巨大的设计潜力和应用前景。本文基于离散设计变量研究多材料结构拓扑优化,通过建立有效的设计优化方法,获得轻质高效的结构设计。首先,根据离散变量的特点,建立多材... 多材料结构拓扑优化相比于单材料结构优化具有更大的设计空间,展现出巨大的设计潜力和应用前景。本文基于离散设计变量研究多材料结构拓扑优化,通过建立有效的设计优化方法,获得轻质高效的结构设计。首先,根据离散变量的特点,建立多材料结构拓扑优化模型,由离散变量下约束函数和目标函数的灵敏度信息构造序列近似整数规划子问题,采用运动极限策略限制设计变量的改变量以保证整数规划子问题的近似精度。为了解决离散变量的组合复杂性,采用具有多项式复杂度的正则松弛算法来高效求解(和经典的连续变量算法效率相当)。本文利用多材料结构最小柔顺性优化问题以及最大传热效率优化问题研究离散变量方法的有效性。数值算例表明,离散变量优化方法可以获得稳定迭代收敛的多材料拓扑设计,优化构型中的材料界面清晰分明,有效避免了出现模糊区域。 展开更多
关键词 拓扑优化 离散设计变量 整数规划 多材料结构
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基于多纤维RVE和聚类分析的低温复合材料贮箱跨尺度计算
11
作者 贺丹 冯晨辉 常鑫 《沈阳航空航天大学学报》 2024年第4期1-10,共10页
采用碳纤维增强复合材料贮箱可显著减轻运载火箭的质量,但贮箱在低温环境中机械-热载荷作用下的分析方法有待研究,尤其是要准确地考量纤维与基体间产生的细观热应力。采用包含多根纤维的代表体元模型,结合基体、纤维失效准则,建立了细... 采用碳纤维增强复合材料贮箱可显著减轻运载火箭的质量,但贮箱在低温环境中机械-热载荷作用下的分析方法有待研究,尤其是要准确地考量纤维与基体间产生的细观热应力。采用包含多根纤维的代表体元模型,结合基体、纤维失效准则,建立了细观应力场及失效预测模型,并采用k-means聚类方法开展降维计算,提出了一种高效、高精度复合材料贮箱跨尺度分析方法。结果显示:该方法能够根据纤维和基体的热、力学常数准确地预测复合材料单层板的弹性常数和破坏强度;结合某贮箱模型,模拟了机械-热载荷共同作用下复合材料贮箱渗漏失效的发生过程,给出了明确的失效载荷及失效状态。 展开更多
关键词 复合材料贮箱 跨尺度计算 聚类分析 多纤维代表体元 渗漏失效
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几何参数对加筋圆柱壳轴压屈曲折减因子的影响
12
作者 张守宇 曹景乐 +1 位作者 王会平 贺丹 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期60-66,共7页
加筋圆柱壳广泛应用于航天运载器结构中。受制造工艺影响,实际产品总是存在无法避免的几何缺陷,导致实际航天运载器结构的轴压承载力远低于理论解,需要引入一个0-1之间的折减因子乘上理论解来进行修正,令理论解在保证安全的同时尽可能... 加筋圆柱壳广泛应用于航天运载器结构中。受制造工艺影响,实际产品总是存在无法避免的几何缺陷,导致实际航天运载器结构的轴压承载力远低于理论解,需要引入一个0-1之间的折减因子乘上理论解来进行修正,令理论解在保证安全的同时尽可能接近实验值。当结构的几何参数在设计迭代过程中调整时,折减因子的值也可能会随之改变。厘清折减因子随结构几何参数发生改变时的变化规律,有助于便捷、准确地得到合适的折减因子值,从而保证结构安全、降低重量、缩短设计周期。介绍了基于边界扰动载荷法的实现过程,针对主要分析参数进行了收敛性考察,明确了分析参数的选取原则。基于该方法研究了结构的典型参数发生变化时折减因子相应的变化规律。结果表明,折减因子随蒙皮厚度的增加而线性增加,随纵筋截面面积的增加而线性减小,即蒙皮厚度越大、纵筋越是低而薄,则折减因子值越大、结构的缺陷敏感性也越低,而壳体高度的变化则对折减因子没有显著影响。 展开更多
关键词 加筋圆柱壳 折减因子 非线性有限元 屈曲 边界扰动载荷法
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新修正偶应力理论Reddy型层合板稳定分析 被引量：6
13
作者 陈万吉 薛继伟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期162-167,共6页
基于新修正偶应力理论建立了一个Reddy型复合材料层合板稳定性模型。该理论中曲率张量不对称,而偶应力矩张量对称。Reddy型层合板模型能够满足横向剪切应力为0的自由表面条件,而且横向剪切为二次函数,避免了常剪力一阶理论需要引入的剪... 基于新修正偶应力理论建立了一个Reddy型复合材料层合板稳定性模型。该理论中曲率张量不对称,而偶应力矩张量对称。Reddy型层合板模型能够满足横向剪切应力为0的自由表面条件,而且横向剪切为二次函数,避免了常剪力一阶理论需要引入的剪力修正系数。为了便于工程应用,通过虚功原理推导了只含纤维材料尺度参数正交铺设的Reddy型层合板偶应力模型的稳定性方程,并以微尺度正交铺设四边简支层合方板为例,分析了不同铺设角和轴向载荷作用时临界载荷的细观尺度效应,并且与一阶剪切变形和Kirchhoff板理论结果对比。结果表明,本文建立的新修正偶应力Reddy型层合板模型更适合分析较厚的复合材料层合板稳定性的尺度效应。 展开更多
关键词 新修正偶应力理论 Reddy层合板 材料尺度参数 尺度效应 稳定性分析
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仿绿头鸭扑翼飞行器的低速飞行气动特性仿真研究
14
作者 祁武超 高展通 田素梅 《无人系统技术》 2024年第2期39-50,共12页
针对仿绿头鸭扑翼飞行器,在刚性扑动基础上引入了展向弯折和弦向扭转两种运动方式,提出了4种不同扑动路径的描述方程,并对其低速飞行气动特性进行了研究。首先,根据绿头鸭翼翅外形选择NACA 6411翼型并对其弯度和长度进行修正,通过放样... 针对仿绿头鸭扑翼飞行器,在刚性扑动基础上引入了展向弯折和弦向扭转两种运动方式,提出了4种不同扑动路径的描述方程,并对其低速飞行气动特性进行了研究。首先,根据绿头鸭翼翅外形选择NACA 6411翼型并对其弯度和长度进行修正,通过放样创建扑翼几何构型。之后,基于动网格技术构建扑翼流场网格模型,包含刚性扑动、机翼弯折和机翼扭转等3种不同扑动形态。最后,使用Fluent进行瞬态仿真,基于压力耦合求解器和k-ω湍流模型得到不同扑动形态下飞行速度为2 m/s时的气动特性。结果表明,在低速飞行时,非对称扑动效应、展向弯折效应和弦向扭转效应均可起到增加升力、降低阻力的效果。所提出的3个扑动模型相对传统的对称刚性扑动模型分别能提高3.89%、14.78%、24.44%的升力,其中弯扭组合形式的扑动提供的推力能够抵消前飞时的空气阻力。 展开更多
关键词 扑翼飞行器 微小型飞行器 仿生 动网格 柔性扑动 气动特性
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基于新修正偶应力理论的Mindlin层合板稳定性分析 被引量：6
15
作者 陈万吉 牛惠 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期717-724,共8页
基于新的各向异性修正偶应力理论提出一个Mindlin复合材料层合板稳定性模型。该理论包含纤维和基体两个不同的材料长度尺度参数。不同于忽略横向剪切应力的修正偶应力Kirchhoff薄板理论,Mindlin层合板考虑横向剪切变形引入两个转角变量... 基于新的各向异性修正偶应力理论提出一个Mindlin复合材料层合板稳定性模型。该理论包含纤维和基体两个不同的材料长度尺度参数。不同于忽略横向剪切应力的修正偶应力Kirchhoff薄板理论,Mindlin层合板考虑横向剪切变形引入两个转角变量。进一步建立了只含一个材料细观参数的偶应力Mindlin层合板工程理论的稳定性模型。计算了正交铺设简支方板Mindlin层合板的临界载荷。计算结果表明该模型可以用于分析细观尺度层合板稳定性的尺寸效应。 展开更多
关键词 各向异性修正偶应力理论 Mindlin层合板 各向异性本构方程 稳定性 尺寸效应
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考虑尺度依赖的平面正交各向异性功能梯度微梁的自由振动分析 被引量：6
16
作者 杨子豪 贺丹 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2375-2384,共10页
基于一种新修正偶应力理论建立了微尺度平面正交各向异性功能梯度梁的自由振动模型。模型中包含两个材料尺度参数,能够分别描述两个正交方向上不同程度的尺度效应。当梁的几何尺寸远大于材料尺度参数时,本文模型亦可自动退化为相应的传... 基于一种新修正偶应力理论建立了微尺度平面正交各向异性功能梯度梁的自由振动模型。模型中包含两个材料尺度参数,能够分别描述两个正交方向上不同程度的尺度效应。当梁的几何尺寸远大于材料尺度参数时,本文模型亦可自动退化为相应的传统宏观模型。基于哈密顿原理推导了运动控制方程并以简支梁的自由振动为例分析了几何尺寸、功能梯度变化指数等对尺度效应产生的影响。算例结果表明:采用本文模型所预测的梁自振频率总是大于传统理论的结果,即捕捉到了尺度效应。尺度效应会随着梁几何尺寸的增大而逐渐减弱并在几何尺寸远大于尺度参数时消失;高阶自振频率所体现出的尺度效应较低阶自振频率更加明显。此外,功能梯度变化指数对尺度效应也有一定的影响。 展开更多
关键词 修正偶应力理论 功能梯度材料 尺度效应 材料尺度参数 自由振动
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带内埋质量超声速悬臂板的颤振特性
17
作者 祁武超 俞浩洋 +1 位作者 田素梅 刘宏亮 《沈阳航空航天大学学报》 2024年第2期1-13,共13页
为提高具有内埋质量升力面的颤振速度,将其简化为带集中质量的矩形悬臂板。基于假设模态法和一阶活塞理论得到颤振模型,进而考察其颤振特性。首先,基于Kirchhoff薄板理论建立矩形悬臂板的结构动力学模型,并利用假设模态法得到带内埋质... 为提高具有内埋质量升力面的颤振速度,将其简化为带集中质量的矩形悬臂板。基于假设模态法和一阶活塞理论得到颤振模型,进而考察其颤振特性。首先,基于Kirchhoff薄板理论建立矩形悬臂板的结构动力学模型,并利用假设模态法得到带内埋质量时的模态属性。其次,引入一阶活塞理论近似求解在超声速条件下的模态气动力,代入结构动力学模型得到颤振方程的时域表达。最后,通过引入指数形式的模态位移将颤振方程变换至频域并通过p-k法求解颤振速度和颤振频率。通过改变内埋件的位置、质量和数目等参数,得到其对超声速悬臂板颤振特性的影响规律。研究结果表明,在悬臂板前缘靠近翼梢区域内埋小质量物体可有效提高升力面的颤振速度,而在翼根附近,颤振速度对内埋质量的变化不敏感。 展开更多
关键词 颤振 内埋质量 活塞理论 假设模态法 超声速悬臂板
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湿热力载荷下复合材料层合板力学行为 被引量：5
18
作者 吴振 刘子茗 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期11-19,58,共10页
复合材料层合结构在制造和使用过程中经常暴露在湿热环境中,复合材料湿热行为准确分析已是复合材料结构设计不可回避问题。然而,至今复合材料湿热分析理论模型仍存在如下问题:已有分析复合材料湿热问题理论模型多忽略层间应力连续条件,... 复合材料层合结构在制造和使用过程中经常暴露在湿热环境中,复合材料湿热行为准确分析已是复合材料结构设计不可回避问题。然而,至今复合材料湿热分析理论模型仍存在如下问题:已有分析复合材料湿热问题理论模型多忽略层间应力连续条件,不能准确计算层间应力;近期复合材料湿热研究甚至假设湿热膨胀系数不随铺设角变化,此假设将产生误导。该文发展预先满足层间应力连续并考虑横法向应变的高阶整体-局部理论,构造三角形单元分析在湿热力载荷作用下复合材料力学行为,并研究湿热膨胀系数对湿热行为影响。 展开更多
关键词 复合材料 湿热行为 高阶整体-局部理论 有限元 湿热膨胀系数
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复合材料加筋板极限压缩承载能力可靠性分析 被引量：5
19
作者 赵维涛 樊世兵 +1 位作者 刘炜华 史雪妍 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期856-862,共7页
基于Abaqus软件用户子程序,利用渐进失效分析方法对复合材料加筋板极限压缩承载能力进行预测。算例分析表明,对于加筋板1和2,本文方法给出的极限压缩强度与实验结果的误差分别为2.53%和1.68%。在结构可靠性分析过程中,为提高计算效率,... 基于Abaqus软件用户子程序,利用渐进失效分析方法对复合材料加筋板极限压缩承载能力进行预测。算例分析表明,对于加筋板1和2,本文方法给出的极限压缩强度与实验结果的误差分别为2.53%和1.68%。在结构可靠性分析过程中,为提高计算效率,利用屈曲载荷与极限压缩强度之间的关系建立功能函数,只需对极限压缩承载能力进行一次分析。对于加筋板1和2,本文方法相对经典可靠性方法的计算误差分别为-1.04%和-1.01%,计算时间仅为经典可靠性方法的1.18%和1.66%。 展开更多
关键词 结构可靠性 复合材料加筋板 极限压缩强度 渐进失效分析 屈曲
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镁合金带解锁装置热冲击断裂特性及拓扑优化
20
作者 祁武超 刘炳宏 田素梅 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期47-56,共10页
分析了镁合金带解锁装置在发动机高温高压尾喷气流作用下的断裂特性并进行了拓扑优化设计。首先,构建了发动机喷管尾部受镁合金带阻挡的二维、可压缩、非定常流场分析模型,得到不同时刻镁合金带表面特征点处的压力曲线和温度曲线;其次,... 分析了镁合金带解锁装置在发动机高温高压尾喷气流作用下的断裂特性并进行了拓扑优化设计。首先,构建了发动机喷管尾部受镁合金带阻挡的二维、可压缩、非定常流场分析模型,得到不同时刻镁合金带表面特征点处的压力曲线和温度曲线;其次,基于有限元法分别计算初始构型镁合金带在尾喷气流压力和温度共同作用下的响应,分析不同因素对镁合金带断裂特性的影响;之后,基于“薄弱环节”的思想设计了5种构型的镁合金带,并基于Johnson-Cook失效模型和瞬态分析过程分别得到其在热冲击环境下的断裂时间;最后,基于所发展的具有双层嵌套特征的变密度法对镁合金带中部受热冲击区域进行拓扑优化,以材料剩余体分比为优化变量并以规定的断裂时间为目标,得到镁合金带的最优拓扑构型。基于几何重构进行了验证,优化后的镁合金带能够满足设计要求。 展开更多
关键词 镁合金带解锁装置 热冲击 断裂 Johnson-Cook失效模型 拓扑优化
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