聚丙烯复合材料动态力学性能及本构表征

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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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S580B钢中低应变率动态拉伸试验方法及本构表征研究 被引量：4

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作者 葛宇静 白春玉 +1 位作者 惠旭龙 刘小川 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期125-131,共7页

以S580B钢为研究对象,利用高速液压伺服材料试验机开展了其在中、低应变率范围的动态拉伸试验。提出了一种借助静态标定试验来间接测量动态载荷的方法,通过数字散斑相关方法测量应变场,获得了不同应变率下的真实应力-应变曲线,试验结果... 以S580B钢为研究对象,利用高速液压伺服材料试验机开展了其在中、低应变率范围的动态拉伸试验。提出了一种借助静态标定试验来间接测量动态载荷的方法,通过数字散斑相关方法测量应变场,获得了不同应变率下的真实应力-应变曲线,试验结果显示此材料具有明显的应变硬化效应和应变率敏感性。基于试验数据,采用Johnson-Cook模型拟合得到了S580B钢的动态本构方程,以其作为试验件有限元仿真的材料参数,仿真结果验证了拟合的动态本构方程能够较为准确地表征S580B钢的动态力学特性。 展开更多

关键词 中低应变率 载荷测试 数字散斑相关方法 动态力学性能 Johnson-Cook本构模型

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聚碳酸酯中低应变率范围下动态力学性能研究 被引量：5

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作者 葛宇静 白春玉 +1 位作者 惠旭龙 舒挽 《装备环境工程》 CAS 2018年第9期66-70,共5页

目的研究聚碳酸酯材料在一定温度下中低应变率范围内的力学性能。方法利用高速液压伺服材料试验机和非接触测试分析系统,在不同温度(-45~70℃)下对聚碳酸酯材料进行应变率范围(0.05~60 s-1)的动态拉伸试验,获得各温度不同应变率下的真... 目的研究聚碳酸酯材料在一定温度下中低应变率范围内的力学性能。方法利用高速液压伺服材料试验机和非接触测试分析系统,在不同温度(-45~70℃)下对聚碳酸酯材料进行应变率范围(0.05~60 s-1)的动态拉伸试验,获得各温度不同应变率下的真实应力-真实应变曲线。结果聚碳酸酯材料的屈服强度和流动应力随着应变率的增加而增加,随着温度的增加而降低。结论聚碳酸酯材料在此温度和应变率范围下具有明显的应变率强化效应和温度软化效应。 展开更多

关键词 中低应变率 聚碳酸酯 动态力学性能

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我国汽车营销渠道现状分析及发展前景研究 被引量：7

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作者 葛宇静 邓艳宁 +1 位作者 林奕诗 李俊伟 《宁波工程学院学报》 2016年第4期73-76,共4页

通过对我国汽车营销渠道现状的调查分析,发现消费者除了传统的购车渠道外,已经开始尝试通过车展、网络、商业活动等新型的汽车营销渠道购车。可以预见,未来我国汽车营销渠道会向着汽车大卖场、"4S"店、网络营销、特色商业活... 通过对我国汽车营销渠道现状的调查分析,发现消费者除了传统的购车渠道外,已经开始尝试通过车展、网络、商业活动等新型的汽车营销渠道购车。可以预见,未来我国汽车营销渠道会向着汽车大卖场、"4S"店、网络营销、特色商业活动营销、个性化定制等更便捷、更多元化的方向发展。 展开更多

关键词 汽车发展 营销渠道 网络销售

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金属材料的中低应变率动态拉伸试验方法研究与应用 被引量：7

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作者 白春玉 葛宇静 +3 位作者 惠旭龙 刘小川 杨强 张宇 《航空科学技术》 2020年第12期33-41,共9页

基于高速液压伺服试验机的金属材料动态拉伸试验是获得中低应变率力学性能的主要手段,但如何获得材料的动态拉伸载荷、动态应变,以及失效过程的热耗散数据是试验测试的关键。本文总结了金属材料的中低应变率动态拉伸试验方法,编制了可... 基于高速液压伺服试验机的金属材料动态拉伸试验是获得中低应变率力学性能的主要手段,但如何获得材料的动态拉伸载荷、动态应变,以及失效过程的热耗散数据是试验测试的关键。本文总结了金属材料的中低应变率动态拉伸试验方法,编制了可视化试验数据处理软件,提高了试验数据处理效率。应用本文方法获得了2024-T42、2A16-O两类典型金属材料的动态本构参数,并对下一步技术发展进行了展望。 展开更多

关键词 中低应变率 动态本构表征 非接触测试 热耗散 数据处理

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材料中应变率力学性能测试数据处理与表征方法 被引量：2

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作者 葛宇静 白春玉 +1 位作者 惠旭龙 舒挽 《测控技术》 2022年第5期58-65,共8页

针对材料的中应变率力学性能测试数据,为数据处理与本构表征设计专用的分析软件。给出了载荷测量和应变测量方法,梳理了从测试数据到本构参数所历经的数据处理流程和方法,按照逻辑程序和功能模块化设计,基于MATLAB GUI平台编制了数据处... 针对材料的中应变率力学性能测试数据,为数据处理与本构表征设计专用的分析软件。给出了载荷测量和应变测量方法,梳理了从测试数据到本构参数所历经的数据处理流程和方法,按照逻辑程序和功能模块化设计,基于MATLAB GUI平台编制了数据处理软件。利用该软件处理了S580B合金钢的测试数据,得到3种动态本构模型对应的应变强化参数和应变率敏感性参数,结果表明,Johnson-Cook模型相对于Cowper-Symonds模型和塑性随动模型更适合反映S580B合金钢的动态力学性能,拟合曲线和试验结果较为吻合。利用该专用软件,处理手段和过程完整可追溯,本构参数更容易获得,很大程度地提高了中应变率动态力学性能测试工作的效率和规范性,为冲击动力学数值仿真提供了重要的数据支持。 展开更多

关键词 动态力学性能 本构模型 中应变率 数据处理软件

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复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性 被引量：6

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作者 惠旭龙 刘小川 +3 位作者 白春玉 张宇 舒挽 葛宇静 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2142-2150,共9页

为研究复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性,基于高速液压伺服材料实验机设计专用的实验支持装置,提出碰撞式实验加载方法。实现中国商用飞机有限责任公司紧固件工艺标准CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6抗剪型高锁螺栓在0.01m/s、0.... 为研究复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性,基于高速液压伺服材料实验机设计专用的实验支持装置,提出碰撞式实验加载方法。实现中国商用飞机有限责任公司紧固件工艺标准CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6抗剪型高锁螺栓在0.01m/s、0.10m/s、1.00m/s加载速度及纯拉伸、30°拉伸-剪切耦合、45°拉伸-剪切耦合、60°拉伸-剪切耦合、纯剪切状态下的失效测试,并基于实验结果拟合得到高锁螺栓的失效参数。结果表明:提出的测试方法能够有效获取高锁螺栓的动态失效参数;CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6高锁螺栓的失效模式和失效载荷受加载方式影响较大,受加载速度影响较小;拟合获得的失效方程可较好地表征高锁螺栓的失效特性。 展开更多

关键词 高锁螺栓 复合材料 复合加载 动态拉伸 失效参数

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2A16铝合金中应变率力学性能研究 被引量：12

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作者 惠旭龙 白春玉 +1 位作者 葛宇静 舒挽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第19期66-70,共5页

为研究2A16铝合金的中应变率力学性能及热处理状态对其应变率敏感性的影响,利用电子万能试验机和高速液压伺服试验机对其(O状态和T4状态)进行常温下准静态和中应变率力学性能试验,得到不同应变率下的应力应变曲线,并基于修正的Johnson-C... 为研究2A16铝合金的中应变率力学性能及热处理状态对其应变率敏感性的影响,利用电子万能试验机和高速液压伺服试验机对其(O状态和T4状态)进行常温下准静态和中应变率力学性能试验,得到不同应变率下的应力应变曲线,并基于修正的Johnson-Cook本构模型对其进行拟合。结果表明:在应变率10^(-4)~10~2s^(-1)内,热处理状态对2A16铝合金的应变率敏感性有较大影响,其中2A16-O状态铝合金的应变率敏感性较强,而2A16-T4状态铝合金的应变率敏感性较弱,但两种材料均具有较强的应变硬化效应;此外,修正Johnson-Cook本构模型的拟合结果与试验结果吻合很好,能够很好表征材料的动态力学行为。 展开更多

关键词 2A16铝合金 热处理状态 中应变率 应变率效应 Johnson-Cook模型

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碳纤维增强复合材料的中低应变率力学性能试验研究 被引量：7

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作者 惠旭龙 刘小川 +2 位作者 白春玉 舒挽 葛宇静 《装备环境工程》 CAS 2018年第9期81-84,共4页

目的研究碳纤维增强复合材料的中低应变率力学性能。方法利用电子万能试验机和高速液压伺服材料试验机对[(±45°)]4s和[(±45°)]8两种铺层碳纤维增强复合材料进行常温下准静态和中低应变率力学性能试验,得到不同应变... 目的研究碳纤维增强复合材料的中低应变率力学性能。方法利用电子万能试验机和高速液压伺服材料试验机对[(±45°)]4s和[(±45°)]8两种铺层碳纤维增强复合材料进行常温下准静态和中低应变率力学性能试验,得到不同应变率下的应力应变曲线和失效参数。结果在应变率6.7×10-4~500 s-1范围内,两种铺层材料均具有明显的应变率强化效应,材料失效应力随应变率的提高而增大。两种铺层材料均发生纤维断裂失效和局部的分层失效,但[(±45°)]4s铺层发生燕尾形失效,[(±45°)]8铺层发生剪切失效。结论获得了碳纤维增强复合材料在不同应变率下的力学性能参数,可为复合材料飞机结构的抗冲击设计和仿真分析提供准确的材料参数。 展开更多

关键词 固体力学 碳纤维增强复合材料 中应变率 应变率效应 失效特性

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中低速压缩加载下不同截面构型复合材料薄壁结构吸能特性及失效分析 被引量：2

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作者 张欣玥 惠旭龙 +3 位作者 葛宇静 舒挽 白春玉 刘小川 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期34-47,共14页

为研究开剖面复合材料薄壁吸能结构的吸能特性,基于高速液压伺服试验系统,开展了开剖面复合材料薄壁结构轴向压缩试验,分析了截面构型、截面长宽比、触发模式及加载速度对其吸能特性的影响,揭示了其在压溃过程中的失效及吸能机理。研究... 为研究开剖面复合材料薄壁吸能结构的吸能特性,基于高速液压伺服试验系统,开展了开剖面复合材料薄壁结构轴向压缩试验,分析了截面构型、截面长宽比、触发模式及加载速度对其吸能特性的影响,揭示了其在压溃过程中的失效及吸能机理。研究结果表明,复合材料薄壁结构压溃过程中主要通过材料弯曲、分层、剪切破坏以及压溃区之间的摩擦吸能。截面构型对其吸能特性影响显著,其中,帽形及Ω形试件的平均压溃载荷较C形试件分别高出14.1%和14.6%,比吸能较C形试件分别高出14.3%和14.8%;截面长宽比对复合材料薄壁结构吸能特性的影响不如截面构型明显;触发模式主要影响吸能结构的初始压溃阶段,在降低峰值载荷方面,C形试件采用45°倒角触发效果更好,帽形试件采用15°尖顶触发效果更好;当加载速度从0.01 m/s提高到1 m/s时,C形、帽形及Ω形试件的平均压溃载荷分别下降了6.1%、10.9%和6.1%,比吸能分别下降了6.2%、11.0%和6.2%。 展开更多

关键词 复合材料薄壁结构 吸能 截面构型 截面长宽比 触发模式 加载速度

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球形弹丸对不同构型充液油箱的毁伤效应 被引量：7

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作者 张宇 王彬文 +2 位作者 刘小川 惠旭龙 葛宇静 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第35期26-32,共7页

为研究球形高速弹丸对不同构型充液油箱的毁伤效应,基于LS-DYNA有限元分析软件和光滑粒子流体动力学理论,建立经实验验证的充液油箱模型;其中将油箱模型沿弹丸速度方向的长度作为不变量,分析不同冲击速度、不同构型(球形、方形和柱形油... 为研究球形高速弹丸对不同构型充液油箱的毁伤效应,基于LS-DYNA有限元分析软件和光滑粒子流体动力学理论,建立经实验验证的充液油箱模型;其中将油箱模型沿弹丸速度方向的长度作为不变量,分析不同冲击速度、不同构型(球形、方形和柱形油箱)对弹丸速度衰减、液体压力变化及箱体前后壁板变形的影响。结果表明:油箱构型基本不影响弹丸速度衰减变化和液体压力变化。油箱构型对冲击波阵面的压力分布影响较小;而弹丸速度对冲击波阵面的压力分布影响较大。弹丸速度与冲击波压力峰值正相关。弹丸冲击速度较小时,球形油箱的抗毁伤能力更强;随着弹丸冲击速度的增大;不同构型油箱的抗毁伤能力趋于一致。 展开更多

关键词 高速冲击 毁伤效应 油箱构型 光滑粒子流体动力学 易损性

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聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯材料中低应变率动态拉伸力学性能 被引量：5

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作者 彭浩轩 牟让科 +2 位作者 葛宇静 白春玉 惠旭龙 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第10期3823-3827,共5页

为研究(PC/ABS)的动态力学性能,利用静力材料试验机和高速液压伺服材料试验机,于常温环境中开展了PC与ABS混合比为5;5的PC/ABS材料在准静态和中低应变率下的拉伸试验,得到了材料在应变率为0.002、0.017、0.12、1.2、12.8 s^-1和130 s^-... 为研究(PC/ABS)的动态力学性能,利用静力材料试验机和高速液压伺服材料试验机,于常温环境中开展了PC与ABS混合比为5;5的PC/ABS材料在准静态和中低应变率下的拉伸试验,得到了材料在应变率为0.002、0.017、0.12、1.2、12.8 s^-1和130 s^-1时的真实应力-应变曲线,结果显示该材料具有应变软、硬化效应,并表现出明显的应变率敏感特性。基于试验数据拟合Johnson-Cook本构模型参数,建立了PC/ABS材料的动态本构方程,拟合结果与试验结果较为符合,能较好地表征PC/ABS在塑性段的动态拉伸力学行为。 展开更多

关键词 中低应变率 聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 动态力学性能 Johnson-Cook模型

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2024-T42铝板抗球形钢弹侵彻特性研究 被引量：2

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作者 张宇 王彬文 +2 位作者 刘小川 惠旭龙 葛宇静 《强度与环境》 CSCD 2019年第3期27-33,共7页

为了研究2024-T42铝合金平板的弹道毁伤特性,利用一级空气炮装置进行25.4mm球形钢弹垂直撞击2024-T42铝合金平板实验,得到铝板在钢弹侵彻下的损伤特性和弹道极限速度,之后基于LS-DYNA有限元软件对钢弹撞击过程进行仿真分析,并详细分析... 为了研究2024-T42铝合金平板的弹道毁伤特性,利用一级空气炮装置进行25.4mm球形钢弹垂直撞击2024-T42铝合金平板实验,得到铝板在钢弹侵彻下的损伤特性和弹道极限速度,之后基于LS-DYNA有限元软件对钢弹撞击过程进行仿真分析,并详细分析了钢弹撞击过程中铝板的损伤和变形。实验和仿真结果表明:5mm厚2024-T42铝合金平板在直径25.4mm球形钢弹撞击作用下的弹道极限速度为151.7m/s;钢弹侵彻过程中铝板发生局部剪切冲塞破坏和开裂损伤;钢弹初速度大于弹道极限速度,钢弹动能损失基本不变,钢弹初速度小于弹道极限速度,钢弹动能损失随初速度减小而减少。 展开更多

关键词 侵彻力学 2024-T42铝板 弹道极限速度 损伤特性 LS-DYNA

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运输类飞机典型货舱地板下部结构冲击吸能特性 被引量：19

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作者 冯振宇 程坤 +5 位作者 赵一帆 李恒晖 解江 牟浩蕾 王亚锋 葛宇静 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期202-214,共13页

为了研究运输类飞机货舱地板下部结构在冲击载荷作用下的吸能特性,选取三框两段典型货舱地板下部结构试验件开展落重冲击试验,即质量为478.5kg的落重以3.95m/s的速度垂直冲击倒置并固定在测力平台上的试验件,分析试验件失效模式及动态响... 为了研究运输类飞机货舱地板下部结构在冲击载荷作用下的吸能特性,选取三框两段典型货舱地板下部结构试验件开展落重冲击试验,即质量为478.5kg的落重以3.95m/s的速度垂直冲击倒置并固定在测力平台上的试验件,分析试验件失效模式及动态响应,同时建立有限元模型进行仿真与试验结果相关性分析及吸能特性研究。结果显示,在此种工况的冲击载荷作用下,中间支撑件发生由32框面向34框面方向的弯曲,并带动机身框发生同向弯曲和扭转,从而导致C型支撑件发生与中间支撑件相反方向的弯曲变形,并最终在机身框与C型支撑件的连接处形成两处塑性铰;紧固件失效以位于中间支撑件附近区域的长桁和剪切角片连接处的22个扁圆头铆钉发生剪切失效为主;试验初始加速度峰值和初始撞击力峰值分别为25.1g和173kN。仿真与试验获得的结构变形模式吻合较好,仿真获得的最大压缩量与试验结果24.3mm相差3.7%,仿真获得的压板上初始加速度峰值与试验结果25.1g相差4%。通过仿真分析发现机身框和中间支撑件是主要的吸能部件,吸能贡献分别占总吸能的32.1%和30.4%。 展开更多

关键词 货舱地板下部结构 冲击试验 变形模式 加速度响应 吸能特性

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利用改进BS—EMD的时变结构参数识别

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作者 葛宇静 《结构强度研究》 2016年第3期7-11,共5页

提出一种利用改进的B样条经验模态分解（B-splineempiricalmodedecomposition，BS-EMD）识别时变结构瞬时模态参数的方法。针对B^EMD的端点问题，采用基于Levenberg-Marquardt（L-M）算法的BP神经网络对BS-EMD进行改进。进而结合Hilber... 提出一种利用改进的B样条经验模态分解（B-splineempiricalmodedecomposition，BS-EMD）识别时变结构瞬时模态参数的方法。针对B^EMD的端点问题，采用基于Levenberg-Marquardt（L-M）算法的BP神经网络对BS-EMD进行改进。进而结合Hilbert变换，将这种改进的B^EMD方法应用于时变结构的参数识别中。仿真算例结果表明，改进的BS-EMD可以有效抑制端点效应问题，利用该方法能够有效地追踪时变结构的瞬时频率。 展开更多

关键词 时变结构 经验模态分解 B样条插值 LEVENBERG-MARQUARDT算法 参数识别

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