中国航空科学基金(01C52017)
- 作品数：13 被引量：111H指数：8
- 相关作者：宋迎东孙志刚高德平雷友锋高希光更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学空军装备研究院更多>>
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- 相关领域：一般工业技术理学航空宇航科学技术更多>>
- 改进算法的三维通用单胞模型及其应用被引量：6
- 2005年
- 基于应力为未知量的二维通用单胞模型改进算法在保证计算精度的前提下,可以提高计算效率,本文把该方法推广到三维,并利用该三维模型计算了颗粒增强复合材料力学性能。计算结果表明,该模型能够较准确的预测颗粒增强复合材料以及复杂随机纤维分配复合材料弹性系数及其对称性,并且随着划分子胞数目的增加,预测的弹性系数对称性越明显;同时,计算得到的剪切模量与E/(2(1+μ))比相对其它弹性系数比的误差大。
- 孙志刚宋迎东高希光高德平
- 关键词：通用单胞模型颗粒增强复合材料力学性能
- 纤维增强金属基复合材料弹塑性行为分析被引量：7
- 2003年
- 在分析复合材料宏、细观场量之间联系的基础上 ,基于复合材料细观结构周期性假设 ,选取适当的代表性体积元 ,采用弱化的边界连续性与周期性条件 ,通过对细观力学方程的建立与求解 ,建立了一种纤维增强金属基复合材料宏、细观统一力学模型。该模型建立起了宏、细观场量的联系 ,获得了宏观应力 -应变关系。试验及理论计算表明 ,该模型能够较好地预测复合材料宏观弹塑性性能。利用该模型分析了复合材料宏观弹塑性应力 -应变响应以及细观几何结构特征对宏观弹塑性性能的影响。此外 ,将该模型与常规的结构分析方法 (如有限元法 )相结合 ,能够开展对金属基复合材料结构的弹塑性行为分析。
- 雷友锋宋迎东高德平
- 关键词：金属基复合材料弹塑性性能
- 弱界面粘结对复合材料有效性能的影响被引量：13
- 2005年
- 采用非线性弹簧元模拟界面,用细观力学有限元法计算分析了不同界面特性下弱界面粘结的纤维增强金属基复合材料的宏细观性能。并考虑了3种不同的界面模型。结果表明弱界面粘结的存在使复合材料宏观性能下降。在常响应界面情况下,复合材料横向拉伸应力-应变曲线存在明显的转折点,对应于界面分离的起始点,转折点的位置取决于界面粘结强度。当存在渐进适应界面时,复合材料横向拉伸应力-应变曲线存在3个阶段。
- 孙志刚宋迎东廉英琦
- 关键词：航空航天推进系统复合材料
- 纤维增强复合材料宏观与细观统一的细观力学模型被引量：6
- 2007年
- 研究了复合材料宏观、细观特征之间的联系,将宏观复合材料体中的1点赋予了细观结构特征。基于细观结构周期性假设,建立了1种细观力学模型,用模型中高阶多项式函数模拟基体和增强相中的细观位移场;通过对细观单元力学方程的分析与求解,建立了复合材料宏观、细观力学变量之间的联系。该细观力学模型,不仅能用于复合材料宏观有效性能的预测及细观应力、应变场的分析,而且能够很容易地融入常规有限元法中,实现对复合材料结构的宏观、细观一体化分析。以该细观力学模型为基础的计算结果与部分文献中的试验结果及理论计算值具有较好的一致性。
- 刘波雷友锋宋迎东
- 关键词：复合材料细观力学模型有效性能细观单元
- 细观几何结构对复合材料初始屈服面的影响被引量：4
- 2004年
- 采用宏—细观统一的弹塑性本构模型分析了多轴载荷作用下不同纤维形状、不同纤维排列方式对金属基复合材料初始屈服面的影响。研究表明:在纵向正应力作用下,圆截面纤维复合材料的初始屈服应力基本上与方形截面纤维复合材料的初始屈服应力相等;不同纤维排列方式的复合材料初始屈服应力基本上相同。当存在横向应力或纵横剪切应力时,圆截面纤维复合材料初始屈服面在方形截面纤维复合材料初始屈服面之内;六角形排列时最容易屈服,而方形对角排列屈服应力最高。
- 宋迎东孙志刚雷友锋高德平
- 关键词：金属基复合材料
- 纤维增强复合材料结构的宏细观一体化分析方法被引量：22
- 2002年
- 基于复合材料细观结构周期性假设 ,建立了一种数值型细观力学模型 ,通过将该细观力学模型与有限元分析相结合 ,建立了纤维增强复合材料结构的宏、细观一体化分析方法。该方法在结构分析中能够在获得宏观应力、应变场的同时获得细观应力、应变场。该方法可用于复杂细观结构特征的复合材料结构分析 ,也能用于涉及材料非线性的复合材料结构分析。
- 雷友锋宋迎东高德平程卫华
- 关键词：纤维增强复合材料有限元法细观力学
- 考虑界面时细观几何结构对复合材料力学性能的影响被引量：13
- 2004年
- 基于应力为未知量的通用单胞模型改进算法在保证计算精度的前提下 ,可以提高计算效率 ,本文利用该方法计算了考虑界面时细观结构对纤维增强复合材料力学性能的影响。计算结果表明 ,当界面结合较差时 ,必须考虑界面性能对复合材料的影响 ;当界面模量接近或等于基体的模量时 ,已满足界面结合完好的条件 ,因此可不考虑界面对复合材料的影响 ;界面对复合材料的弹性模量、泊松比以及应力 应变曲线的影响较大 ,因此 ,界面是复合材料力学性能预测中不可忽略的重要环节。同时 ,纤维截面形状及排列方式对复合材料宏观的力学性能影响较大。
- 孙志刚宋迎东高德平
- 关键词：复合材料力学性能通用单胞模型应力-应变曲线
- 纤维尺寸随机引起的复合材料性能分散性研究被引量：16
- 2005年
- 本文采用Monte Carlo方法模拟复合材料纤维尺寸的随机变化 ,得到几组材料截面图像。然后用像素划分网格作为通用单胞模型的输入 ,计算出复合材料性能的子样。最后用数理统计的方法处理数据得到材料性能的统计特性数据。对计算结果进行统计分析 ,结果表明 :纤维尺寸的分散性对材料弹性性能的分散性影响比较大 ,三参数威布尔分布和正态分布较好地描述了E1 、E2 、G2 3和 μ2 3等的分布情况。
- 高希光宋迎东孙志刚
- 关键词：复合材料
- 一种新的纤维增强复合材料细观力学模型被引量：23
- 2003年
- 研究了复合材料宏、细观特征之间的联系 ,将宏观复合材料体中的一点赋予了细观结构特征。基于细观结构周期性假设 ,建立了一种细观力学模型。模型中用高阶多项式函数模拟基体和增强相中细观位移场 ,通过对细观单元力学方程的分析与求解 ,建立了复合材料宏、细观力学变量之间的联系。该细观力学模型 ,不仅能用于复合材料宏观有效性能的预测及细观应力、应变场的分析 ,而且容易融入常规有限元法中 ,实现对复合材料结构的宏、细观一体化分析。
- 宋迎东雷友锋孙志刚高德平
- 关键词：纤维增强复合材料细观力学力学模型
- 改进的二维高精度通用单胞模型被引量：12
- 2005年
- 基于复合材料细观力学周期性假设,利用高阶理论的改进算法,对高精度通用单胞模型的计算方法进行了改进.模型中用界面的平均量代替细观位移函数中解系数,并利用细观单元力学方程的分析与求解,建立了细观平均量与复合材料宏观平均量间的联系.改进高精度通用单胞模型的求解方程数目减少了大约60%,求解时间大大缩短;并且消除了亚子胞的概念,同时解耦了横向与纵向的方程.该模型的计算结果与试验结果及理论计算结果具有较好的一致性.
- 孙志刚宋迎东高德平
- 关键词：复合材料通用单胞模型细观力学
