复合材料层合板的低能冲击损伤及剩余拉伸强度研究 被引量：12

1

作者 崔海坡 温卫东 崔海涛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期784-788,共5页

针对复合材料层合板的冲击及冲击后的拉伸过程提出了一种全程分析方法。该方法应用三维逐渐累积损伤理论对层合板的冲击及冲击后含损伤层合板在拉伸载荷下损伤破坏的全过程进行分析,分析中没有对冲击后层合板的损伤状态做人为假设,而是... 针对复合材料层合板的冲击及冲击后的拉伸过程提出了一种全程分析方法。该方法应用三维逐渐累积损伤理论对层合板的冲击及冲击后含损伤层合板在拉伸载荷下损伤破坏的全过程进行分析,分析中没有对冲击后层合板的损伤状态做人为假设,而是把冲击后层合板的实际损伤状态直接用于剩余拉伸强度研究,从而不仅提高了最终失效载荷的预测精度,而且避免了为获得冲击后损伤状态参数所进行的大量试验,同时开发了模拟程序,该程序可以预测任意铺层角度、铺层厚度的层合板在冲击载荷及冲击后拉伸载荷下的逐渐损伤破坏过程和最终失效载荷。通过与已有文献结果进行比较,验证了方法及程序的正确性。 展开更多

关键词 冲击 复合材料层合板 逐渐损伤 剩余拉伸强度

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复合材料板冲击损伤及剩余拉伸强度试验 被引量：9

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作者 崔海坡 温卫东 徐颖 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1742-1747,共6页

T300/BMP316是一种很有应用前景的航空航天结构复合材料,对两种不同铺层参数的T300/BMP316复合材料层合板进行了冲击损伤及剩余拉伸强度试验.结果表明,不同铺层参数对层合板冲击损伤投影图形的长轴方向有一定的影响,但对冲击损伤投影面... T300/BMP316是一种很有应用前景的航空航天结构复合材料,对两种不同铺层参数的T300/BMP316复合材料层合板进行了冲击损伤及剩余拉伸强度试验.结果表明,不同铺层参数对层合板冲击损伤投影图形的长轴方向有一定的影响,但对冲击损伤投影面积大小几乎没有影响,层合板的剩余拉伸强度与冲击损伤投影面积的大小没有直接关系. 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 冲击 剩余拉伸强度 复合材料层合板 试验

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具有裂纹缺陷的加筋板的剩余拉伸强度分析(英文) 被引量：1

3

作者 王芳 韩芸 崔维成 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第3期383-395,共13页

对具有裂纹缺陷的加筋板的剩余强度进行了数值分析。考虑了加筋板上的三种缺陷形式,即板和筋上的垂直裂纹,板和筋上的倾斜裂纹以及板上的裂纹和筋上的圆孔。对板和筋上的相对裂纹长度、材料属性、板和筋的厚度、裂纹开裂角度以及圆孔的... 对具有裂纹缺陷的加筋板的剩余强度进行了数值分析。考虑了加筋板上的三种缺陷形式,即板和筋上的垂直裂纹,板和筋上的倾斜裂纹以及板上的裂纹和筋上的圆孔。对板和筋上的相对裂纹长度、材料属性、板和筋的厚度、裂纹开裂角度以及圆孔的直径等影响参数进行了分析。同时,将无加筋板剩余强度的经验公式推广到加筋板,并验证了公式的有效性。 展开更多

关键词 加筋板 剩余拉伸强度 裂纹缺陷 屈慢比

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碳纤维复合材料层合板钻削后拉伸剩余强度研究

4

作者 余芬 崔乃葳 +1 位作者 何振鹏 黎柏春 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期588-594,共7页

拉伸剩余强度是复合材料层合板的一个重要力学性能,对产品的使用寿命起着关键作用。为了研究钻削工艺参数对碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)层合板钻削后拉伸剩余强度的影响,将所选用的失效准则和刚度退化模式编... 拉伸剩余强度是复合材料层合板的一个重要力学性能,对产品的使用寿命起着关键作用。为了研究钻削工艺参数对碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)层合板钻削后拉伸剩余强度的影响,将所选用的失效准则和刚度退化模式编写Vumat子程序,在Abaqus软件中建立了CFRP层合板钻削后拉伸有限元模型。通过正交试验探究主轴转速、进给量和钻头顶角对CFRP层合板钻削后拉伸剩余强度的影响。研究结果表明,主轴转速、进给量和钻头顶角都对层合板拉伸剩余强度有显著影响,提高主轴转速,减小进给量和钻头顶角都可以有效地提高层合板钻削后拉伸剩余强度,为实际加工提供参考。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 钻削 拉伸剩余强度 有限元分析 正交试验

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2D-SiC/SiC复合材料的弹丸冲击损伤及冲击后拉伸性能

5

作者 李广宇 岳一凡 +3 位作者 王波 张程煜 索涛 李玉龙 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期494-500,共7页

连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机... 连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机记录冲击过程,使用光学显微镜和CT观察异物损伤(FOD)的表面和内部结构,探讨了2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤特性。结果表明,2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤形式包括锥形裂纹、层间分层、纤维断裂以及基体压溃等。通过表征损伤发现,试件背部损伤和边缘处分层损伤由反射拉伸波造成,随着冲击速度提升,弹丸与拉伸波共同作用会造成试件穿透,试件边缘分层损伤减弱。对高速冲击后的试件进行准静态拉伸试验,明确了剩余力学性能与冲击速度、弹丸直径的关系,表明剩余拉伸强度是表征冲击损伤程度的有效参数。同时,采用数字图像相关(DIC)方法获得拉伸过程中的应变分布,并结合不同弹丸直径、冲击速度冲击后的剩余拉伸强度,进一步对比探究不同变量对冲击损伤的影响。研究结果表明弹丸直径是高速冲击损伤程度的主要影响因素。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 高速冲击 异物损伤 剩余拉伸强度 数字图像相关技术

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均匀化激光加热CFRP层合板高温剩余拉伸性能 被引量：2

6

作者 王家伟 冯国斌 +5 位作者 李斌 张检民 吕玉伟 韦成华 刘泽涛 王娜 《现代应用物理》 2023年第2期96-103,共8页

通过均匀化激光加热T700/9A16型碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)层合板,在试件的特定区域内形成较均匀的温度场。对加热后的CFRP层合板开展了拉伸性能测试,基于数字图像相关(digital image correlation, DIC... 通过均匀化激光加热T700/9A16型碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)层合板,在试件的特定区域内形成较均匀的温度场。对加热后的CFRP层合板开展了拉伸性能测试,基于数字图像相关(digital image correlation, DIC)方法获取了试件激光加热区域在拉伸加载过程中的应变。结果表明:与常温相比,激光加热至300℃时,CFRP层合板拉伸弹性模量变化不明显,发生断裂时的极限应变增加了约28%,试件整体拉伸强度增加了约23%;激光加热超过420℃时,试件的拉伸力学性能开始出现明显下降。试件断口的扫描电子显微镜结果表明:与常温相比,激光加热至300℃时,碳纤维及环氧树脂的界面结合情况出现了明显的改变;激光加热温度超过420℃,可观察到碳纤维表面环氧树脂损失;激光加热至840℃时,可观察到明显的碳纤维丝烧蚀坑。热重分析显示,若CFRP层合板在高温下未发生明显热失重,则材料的剩余拉伸强度下降不明显;若出现明显的失重峰,则在相应温度区间内,材料的剩余拉伸强度明显下降。本文可为CFRP材料及结构在极端热环境下的工程应用提供参考。 展开更多

关键词 高温 激光加热 数字图像相关方法 剩余拉伸强度 碳纤维增强复合材料

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含分层复合材料层合板拉伸剩余强度研究 被引量：5

7

作者 籍永青 徐颖 游彦宇 《机械制造与自动化》 2021年第2期51-54,共4页

以T300/BMP316复合材料层合板为研究对象,开展了含预制分层层合板的静拉伸试验及静强度预测方法研究。通过试验获得含预制分层层合板的拉伸剩余强度。基于三维逐渐损伤分析方法,采用双层节点法模拟初始分层,建立了含分层复合材料层合板... 以T300/BMP316复合材料层合板为研究对象,开展了含预制分层层合板的静拉伸试验及静强度预测方法研究。通过试验获得含预制分层层合板的拉伸剩余强度。基于三维逐渐损伤分析方法,采用双层节点法模拟初始分层,建立了含分层复合材料层合板的静载逐渐损伤分析模型,静强度预测误差在5%以内。采用所建立的方法对分层处于不同层间位置的含分层层合板的拉伸剩余强度进行预测,分析了此种层合板的分层危险层间位置。 展开更多

关键词 分层 复合材料 层合板 拉伸剩余强度

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Ti/Cf/PEEK混杂层板低速冲击及剩余拉伸性能实验研究 被引量：2

8

作者 袁潇洒 Bhuwan Sapkota +2 位作者 郭华鑫 仲浪 潘蕾 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期96-102,共7页

通过实验研究Ti/Cf/PEEK纤维金属层板低速冲击损伤机制及冲击后拉伸性能。混杂层板采用2/1和3/2两种铺层结构,铺层角度均为0°、45°、90°,分别在15 J和25 J冲击能量下进行冲击试验,对比分析两种铺层结构之间及同一铺层结... 通过实验研究Ti/Cf/PEEK纤维金属层板低速冲击损伤机制及冲击后拉伸性能。混杂层板采用2/1和3/2两种铺层结构,铺层角度均为0°、45°、90°,分别在15 J和25 J冲击能量下进行冲击试验,对比分析两种铺层结构之间及同一铺层结构不同铺层角度之间的冲击损伤机制和剩余拉伸强度退化规律、剩余拉伸失效模式。结果表明:两种铺层结构的混杂层板冲击损伤机制主要有塑性变形、缩进、形成损伤区域、开裂、基质侵入金属损伤区域、纤维断裂、分层等,45°铺层角度的层板表现出较好的抗冲击损伤扩展性能。剩余拉伸强度退化规律与纤维铺放角度有关,0°铺放角度的层板冲击后剩余拉伸强度最高,其次是45°铺层方向,最差是90°铺层方向;2/1结构混杂层板剩余拉伸失效模式近似脆性断裂,而3/2结构层板既有延性断裂的特征,又有脆性断裂的特征。 展开更多

关键词 纤维金属层板(FML) 低速冲击 损伤机制 剩余拉伸强度退化规律 剩余拉伸失效模式

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含雷击热-力耦合损伤复合材料层压板拉伸剩余强度预测 被引量：7

9

作者 尹俊杰 李曙林 +2 位作者 姚学玲 常飞 张先航 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期83-90,共8页

为了对含雷击热-力耦合损伤复合材料层压板的剩余强度进行预测,基于连续介质损伤力学法(CDM)和唯象分析法,建立了表征复合材料雷击热-力耦合损伤的刚度矩阵渐进损伤退化模型。基于该模型,通过ABAQUS有限元仿真软件,建立了含雷击热-力耦... 为了对含雷击热-力耦合损伤复合材料层压板的剩余强度进行预测,基于连续介质损伤力学法(CDM)和唯象分析法,建立了表征复合材料雷击热-力耦合损伤的刚度矩阵渐进损伤退化模型。基于该模型,通过ABAQUS有限元仿真软件,建立了含雷击热-力耦合损伤的复合材料层压板结构三维模型。结合UMAT子程序,完成了拉伸载荷下的剩余强度预测。结果表明:通过与试验对比,仿真结果与试验结果取得了良好的一致性。本文所建立模型,能够有效进行含雷击热-力耦合损伤复合材料层压板结构拉伸剩余强度预测。 展开更多

关键词 雷击热-力耦合损伤 复合材料层压板 渐进损伤模型 连续介质损伤力学 唯象分析法 拉伸剩余强度

原文传递

搭接长度对CFRP单搭接胶接接头剩余强度影响研究 被引量：1

10

作者 赵明明 胡业发 +1 位作者 张锦光 洪涛 《数字制造科学》 2020年第1期91-96,110,共7页

在ABAQUS中建立了碳纤维复合材料(CFRP)单搭接胶接接头的有限元模型,对胶接接头的低速冲击和剩余拉伸强度进行了分析,研究了CFRP单搭接胶接接头冲击响应参数和冲击损伤参数,得到了无损和含低速冲击损伤CFRP单搭接胶接接头的拉伸强度,并... 在ABAQUS中建立了碳纤维复合材料(CFRP)单搭接胶接接头的有限元模型,对胶接接头的低速冲击和剩余拉伸强度进行了分析,研究了CFRP单搭接胶接接头冲击响应参数和冲击损伤参数,得到了无损和含低速冲击损伤CFRP单搭接胶接接头的拉伸强度,并通过低速冲击试验和拉伸试验验证了有限元分析的可靠性和正确性。最后研究分析了搭接长度对含低速损伤CFRP单搭接胶接接头剩余拉伸强度的影响规律,为工程上CFRP单搭接胶接接头的设计提供了参考。 展开更多

关键词 搭接长度 CFRP单搭接胶接接头 低速冲击 剩余拉伸强度

原文传递

二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击损伤研究

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作者 皮慧龙 张宝鹏 +2 位作者 于新民 刘伟 金鑫 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1327-1332,共6页

通过二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击、冲击后拉伸试验以及CT扫描方法,研究了不同冲击能量对材料冲击损伤特征及拉伸性能的影响。结果表明C/SiC-ZrC复合材料具有较高的冲击损伤容限,在15~24 J能量范围内的损伤状态主要表现为穿透损伤... 通过二维C/SiC-ZrC复合材料的低速冲击、冲击后拉伸试验以及CT扫描方法,研究了不同冲击能量对材料冲击损伤特征及拉伸性能的影响。结果表明C/SiC-ZrC复合材料具有较高的冲击损伤容限,在15~24 J能量范围内的损伤状态主要表现为穿透损伤。随着冲击能量的增大,材料名义拉伸强度的下降趋于平缓,最大降幅约为25%。冲击主要造成冲击区域附近的复合材料发生分层和纤维断裂损伤,冲击区域以外未发生明显的损伤和破坏。 展开更多

关键词 C/SiC-ZrC 复合材料 冲击 剩余拉伸强度

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