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基于细观模型的大开孔层合板缝合补强研究: 碳纤维复合材料具有高强度、高模量、低密度、可设计性强以及抗疲劳性好等诸多优良性能，因而广泛应用于航空、航天、航海、医疗以及体育运动等领域。特别是在航空领域，国际上更是将碳纤维的使用量作为衡量国家科技实力的一种标准。由于复...; 潘斌; 关键词：航空器缝合补强力学性能细观模型; 文献传递

考虑纤维损伤的大孔口层合板缝合补强等效力学模型: 2019年; 针对含大孔口层合板(层合板宽度D与开孔半径R的比例D/R<6)缝合补强,考虑缝合线对面内纤维造成弯曲、断裂及针脚处夹杂和富树脂区的影响,利用有限元软件建立了大孔口层合板缝合补强模型。在拉伸载荷作用下,计算了不同缝合参数(针距、行距、边距、缝合线直径、缝合线张力)对层合板力学性能的影响。并将不同缝合参数对面内纤维造成的损伤等效为孔径的扩展,建立其等效开孔无边缘效应层合板有限元模型,得出了缝合补强时不同缝合参数对层合板整体承载能力的影响规律。针距越小,层合板承载能力越低;当针距小于3.14mm时,随着边距的增大,层合板承载能力单调减小;当针距介于3.14mm与6mm之间时,随着边距的增大,层合板承载能力呈现出类似于正弦函数的变化形式,且整体趋势增大;当针距大于6mm时,随着边距的增大,层合板承载能力单调增大;当中心圆孔的0°与90°位置存在针脚缺陷时,易造成层合板提前破坏。; 潘斌王继辉张桂明郭万涛喻光安祝奇枫; 关键词：缝合补强有限元分析

基于细观力学的大开孔层合板缝合补强力学性能计算的新方法被引量：1: 2019年; 从细观力学的角度出发,考虑了面内纤维弯曲及富树脂缺陷,建立了大开孔层合板缝合补强孔边针脚损伤的单胞模型。建立了纤维弯曲函数,推导了纤维弯曲区域的纤维体积分数及纤维弯曲角度。基于复合材料力学分析方法,计算得出了单胞的材料弹性常数。研究表明:缝合导致单胞面内纤维最大弯曲角不超过20°,单层板纵向杨氏模量减小,横向杨氏模量、剪切模量及泊松比均增大,变化幅度均在-8%~20%之间;且对于大开孔层合板缝合补强而言,针距变化引起的材料性能变化相对边距大许多。由上述计算结果,建立了一种缝合补强大开孔层合板力学性能计算的新方法,同时引入针孔模拟针脚处的应力集中现象,结果表明:缝合会造成层合板面内力学性能降低,并且对面内的压缩性能影响大于对面内拉伸性能的影响。; 潘斌张桂明孙子恒郭万涛王继辉肖雪瑞; 关键词：缝合补强单胞模型

孔口缝合补强复合材料层合板渐进损伤分析被引量：2: 2014年; 针对孔口缝合补强复合材料层合板,通过有限元软件建立了含孔口缝合补强复合材料的渐进损伤模型。利用该模型预测了不同缝合参数情况下的破坏载荷,数值结果和实验吻合较好,证明了模型的有效性。在拉伸载荷情况下,模拟不同缝合参数下不同铺层的孔边损伤情况,发现不同缝合参数对层合板纤维损伤的影响与铺层角度密切相关。结果显示缝合补强后,层合板的损伤过程有明显的推迟,特别是双缝合情形下推迟的程度尤为显著。; 沈创石韩小平郭章新王彬; 关键词：缝合补强

孔口缝合补强对层间应力影响的数值模拟被引量：3: 2012年; 使用空间杆单元模拟缝合线,对含孔复合材料层合板开口缝合补强结构进行有限元模拟计算。研究含孔复合材料层合板在轴向拉伸载荷作用下,圆孔附近各个铺层交界面处层间正应力和剪应力的分布情况,将缝合后的层间应力值与缝合前的相关数值进行比较,并研究不同缝合参数(针距、行距、边距、单缝合和双缝合)对孔边层间应力的影响。结果表明,缝合补强后孔边的层间应力明显减小。孔边附近层间应力的分布与相邻铺层的铺层角有很大关系,不同铺层之间的层间应力有显著差别。不同铺层之间的层间应力沿孔边区域存在应力转换点(即层间应力由正值变为负值)。; 郭章新韩小平赵翔朱西平; 关键词：缝合补强层间应力有限元模拟

孔口缝合补强复合材料层合板的刚度退化及失效分析被引量：2: 2012年; 通过对含孔复合材料层合板进行分析,提出一种有限元模型,并通过对材料进行轴向拉伸加载,通过考虑一种刚度退化理论,对复合材料的孔边强度失效进行分析研究。研究了未缝合的情况下的加上Hashin准则下的失效破坏分析,以及合板位移随载荷的变化情况。结果表明,在未缝合的情况下对材料进行加载,复合材料的孔边单元首先发生破坏,并随着载荷的加大不断扩展,最终导致材料完全失效。层合板的位移随载荷呈非线性变化。; 王彬韩小平郭章新沈创石; 关键词：含孔复合材料层合板缝合补强刚度退化有限元模拟

开口层板孔口缝合补强的有限元研究被引量：2: 2012年; 为了研究复合材料开口缝合补强结构的不同缝合参数(针距、行距、边距、缝合线模量等)对孔边应力、应变分布的影响,提出了一种缝合线计算模型。通过有限元模拟计算,并结合实验结果,分析讨论了孔边及邻近区域应力、应变的分布规律,给出了孔口缝合参数合理的设计方法及相关结论。研究表明,不同缝合参数对于孔边附近应力及应变集中有明显的影响。; 曹效昂杨杰韩小平; 关键词：复合材料有限元

含孔层合板孔口缝合补强的数值模拟被引量：3: 2011年; 提出一种缝合线计算模型,通过数值模拟计算和实验结果比较,得到缝合线计算模型中相关的弹性参数。对复合材料开口缝合补强结构进行了有限元模拟计算,分析讨论了孔边及邻近区域应变的分布规律,并计算出应变集中因子。研究了不同缝合参数(针距、行距、边距、缝合线直径、缝合线模量)对孔边应变集中的影响,给出了合理的孔口缝合参数设计方法。; 韩小平郭章新王彬朱西平; 关键词：缝合补强

含孔复合材料层合板孔口缝合补强的层间应力分析被引量：1: 2011年; 使用有限元模拟计算了含孔复合材料层合板开口缝合补强结构。研究了含孔复合材料层合板在轴向拉伸载荷作用下孔边各个铺层的层间应力分布情况,并将缝合后的层间应力值与缝合前的相关数值进行了比较,主要研究了不同缝合参数对孔边层间应力的影响。通过有限元模拟计算可得,层合板缝合补强后,孔边的层间应力比未缝合前显著减小,孔边附近层间应力的分布与相邻铺层的铺层角有关,不同铺层之间的层间应力沿孔边区域存在应力的转换点,并且存在显著差别。; 王彬郭章新沈创石; 关键词：含孔复合材料层合板缝合补强层间应力有限元模拟

孔口缝合补强对含孔复合材料层板应力集中影响的数值模拟被引量：2: 2009年; 提出的一种缝合线计算模型,通过数值模拟计算与实验结果比较,得到缝合线计算模型中相关的弹性参数。对复合材料开口缝合补强结构进行有限元模拟计算,分析了孔边及邻近区域应变、应力的分布规律,得到不同缝合参数、孔边不同位置以及不同载荷条件下的应变、应力集中系数,并给出合理的孔口缝合参数设计方法及相关结论。研究结果表明:含孔拉伸试件在孔边θ=0°处,切向拉伸应力最大;在θ=90°处,切向压缩应力最大;在孔口0°和90°之间存在拉应力与压应力的转换点,缝合补强后,此转换点大约在θ=56°左右。; 张斌黄上恒宋辉辉李永东; 关键词：缝合补强应力集中

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