国家自然科学基金(10872167)
- 作品数：10 被引量：170H指数：7
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- 相关机构：西北工业大学沈阳发动机设计研究所中国飞机强度研究所更多>>
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- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术理学建筑科学更多>>
- 含损伤复合材料层合板剩余压缩强度研究进展被引量：10
- 2011年
- 综述了含损伤复合材料层合板剩余压缩强度的研究进展,重点介绍受低速冲击后复合材料层合板的剩余压缩强度问题,主要包括:(1)层合板压缩失效的损伤特征及损伤状态表征;(2)层合板压缩试验研究;(3)损伤模型分析及失效分析;(4)研究展望。
- 郑锡涛李泽江李光亮
- 关键词：复合材料层合板剩余压缩强度
- 基于电路模型的复合材料多钉连接载荷分配新方法
- 2013年
- 提出了一种新的计算复合材料多钉连接载荷分配方法,即将电路模型应用到复合材料多钉连接结构载荷分配估算中,多钉连接结构中的载荷、柔度和变形分别等效于电路模型的电流、电阻和电压。在新模型中材料的胡克定律转化为电学中的欧姆定律,变形协调方程等效于电学中的电压平衡方程。该方法使复杂的多钉连接模型变成了一些由简单的串联和并联电路组成的简单模型。对n排单列连接结构的电路模型进行分析,总能找到n-1个独立的闭环电压平衡方程和一个电流平衡方程,联立这n个方程就能够计算出各个钉上的电流大小,也就是相应的载荷值。在某些支路上添加恰当的电源,还可以模拟复合材料多钉连接结构的间隙或者过盈量。通过与试验结果对比,发现该方法能较好的预测出复合材料多钉连接载荷分配。
- 杨显昆郑锡涛成李南杨杰王斌团
- 关键词：电路模型复合材料载荷分配
- 多尺度方法在复合材料力学分析中的研究进展被引量：48
- 2010年
- 简要介绍了多尺度方法的分类及各自的适用范围,重点阐述了主要的多尺度分析方法——均匀化理论,详细论述了多尺度分析方法在纤维增强复合材料弹性、黏弹性、塑性、失效退化、热力学等力学性能中的研究进展,最后对多尺度分析方法的前景进行了展望.
- 郑晓霞郑锡涛缑林虎
- 关键词：复合材料力学性能细观力学均匀化理论
- 复合材料层合板静压痕接触的等效弹性模量被引量：1
- 2012年
- 在复合材料层合板静压痕接触问题中,由于层合板接触区域的纤维走向发生了变化,导致沿厚度方向的弹性模量产生变化并随着凹坑深度的增加而增大。本文建立压头压入后的力学分析模型,得到了与凹坑深度相关的沿厚度方向的等效弹性模量;将等效弹性模量代入目前被广泛接受的修正Hertz接触理论,建立了新的接触力与凹坑深度的关系式。通过与静压痕试验中接触力和凹坑深度的关系进行比较,结果表明该接触关系式能较好地描述接触力和凹坑深度的关系。与文献修正理论相比,在压痕较小时,本文的修正结果较好。
- 郑锡涛杨显昆缑林虎
- 关键词：复合材料层合板弹性模量接触力
- 低速冲击与准静态压痕力下复合材料层合板的损伤等效性被引量：30
- 2010年
- 低速冲击与集中准静态压痕(QSI)力对复合材料层合板所造成的损伤具有等效性。通过两类损伤方式对比试验,获得了冲击能量(或准静态压痕力)与层合板损伤面积、损伤宽度和凹坑深度3组对应关系。3组关系的对比分析表明,凹坑深度是表征损伤的最佳参数,因此将凹坑深度作为损伤参数来建立落锤冲击损伤与准静态压痕力损伤间的等效关系。发现拐点是层合板纤维和基体整体抵抗冲击(或准静态压痕力)能力的最大值,两类试验的拐点相差很小,且两类试验变化趋势相同,说明了用集中准静态压痕试验取代落锤低速冲击试验是可行的。对相同凹坑深度下的冲击能量与准静态压痕力进行了数值分析,并提出了冲击能量与准静态压痕力间的等效性公式。研究表明,文中建立的等效性公式能够很好地反映落锤冲击能量与准静态压痕力之间的关系,可为今后由集中准静态压痕试验代替落锤冲击试验提供理论支持。
- 郑晓霞郑锡涛沈真杨胜春
- 关键词：复合材料层合板
- 复合材料层合板低速冲击损伤影响因素分析被引量：31
- 2011年
- 运用ABAQUS软件对复合材料层合板低速冲击下的损伤状态进行模拟,采用单一变量法,以损伤面积为表征参数,针对影响低速冲击下复合材料层合板损伤性能的诸多因素进行分析,以便在材料研制的初期预见其损伤阻抗。分层损伤是层合板低速冲击下的主要损伤形式之一,基于损伤力学、断裂力学和黏性理论,建立零厚度的三维界面单元来精确模拟层间分层。拐点是损伤阻抗的主要表征,基于试验研究和有限元模拟,在冲击力-时间曲线上计算出拐点,通过比较不同材料的拐点值,判定不同层合板的损伤阻抗。低速落锤冲击试验验证了此模型的合理性。
- 屈天骄郑锡涛范献银郑晓霞
- 关键词：影响因素材料体系冲头
- 先进复合材料在未来飞行器中的应用被引量：21
- 2011年
- 复合材料在飞行器结构中的用量已经成为航空航天结构的先进性标志之一,其优越的综合性能非常适应未来飞行器的发展趋势。文章概述了先进复合材料在航空航天结构应用中的主要发展历程,结合未来飞行器的发展趋势,预测了先进复合材料在未来飞行器运用中可能带来的新挑战新机遇。
- 郑锡涛陈浩远李泽江李光亮
- 关键词：复合材料未来飞行器大变形极端环境
- Z-pin增强复合材料层合板断裂韧性试验研究被引量：21
- 2010年
- 针对Z-pin增强复合材料层合板,开展了断裂韧性的试验研究。研究选取了3种Z-pin直径(0.28、0.52、0.80 mm)且每种直径下分别以3种分布形式(5×5、8×8、10×10)排布Z-pin的增强方式,为了确定比较基准,试验中同时测试了不含Z-pin的复合材料层合板试样。通过Z-pin拔出试验测试了3种直径Z-pin从基体拔出过程中的载荷-位移关系。利用双悬臂梁试验和端部开口弯曲试验分别测试了不含Z-pin和含Z-pin试样的Ⅰ型断裂应变能释放率G_(ⅠC)、Ⅱ型断裂应变能释放率G_(ⅡC)。试验结果表明:与不含Z-pin的结构相比,Z-pin增强试样的Ⅰ型断裂应变能释放率G_(ⅠC)增大了83%～1110%,Ⅱ型断裂应变能释放率G_(ⅡC)增大了23%～438%;在相同Z-pin体积含量下,与增大Z-pin直径相比,增大Z-pin分布密度能更有效地提高复合材料层合板的断裂韧性。
- 郑锡涛李泽江杨帆
- 关键词：Z-PIN增强应变能释放率断裂韧性
- 缝纫泡沫芯夹层结构低速冲击损伤分析被引量：9
- 2010年
- 在缝纫复合材料泡沫芯夹层结构低速冲击试验研究基础上,文章开展了低速冲击损伤数值分析。首先利用有限元软件分别对未缝纫和缝纫的复合材料泡沫芯夹层结构低速冲击下的损伤面积进行了数值估算,发现两者的上面板损伤面积均大于下面板的损伤面积,但两者的主要损伤模式不同,未缝纫夹层结构的主要损伤模式为上面板损伤,而缝纫夹层结构主要以泡沫芯材压碎损伤破坏为主。有限元计算结果与试验结果吻合较好,证明文中所建立模型的正确性。随后模拟计算了冲击能量、上面板厚度、泡沫芯材厚度、缝纫密度、落锤冲击位置等五个因素变化对缝纫泡沫芯复合材料夹层结构损伤面积的影响,并进行了相关的理论分析。
- 郑晓霞郑锡涛屈天骄张建锋
- 关键词：夹层结构有限元法复合材料缝纫数值模拟低速冲击
- Z-pin增强复合材料Ⅰ型断裂韧性数值分析被引量：7
- 2009年
- 采用细观力学方法以及虚拟裂纹闭合法(VCCT)对含有Z-pin增强复合材料双悬臂梁(DCB)结构Ⅰ型断裂韧性进行了研究。利用有限元法建立了结构模型,采用实体单元模拟复合材料层压板结构和非线性弹簧元模拟Z-pin。通过计算应变能释放率对含有不同体积分数Z-pin的复合材料层压板Ⅰ型断裂韧性与不含Z-pin的复合材料层压板Ⅰ型断裂韧性进行了对比分析。研究表明,含有Z-pin增强复合材料双悬臂梁(DCB)结构Ⅰ型断裂韧性在裂纹扩展过程中受到Z-pin桥联作用的影响而显著增强,且其增强效果与Z-pin的体积分数、处在桥联区的Z-pin数目均相关,这表明Z-pin增强方法能够有效提高复合材料层压板的分层扩展阻力。
- 杨帆郑锡涛李亚智焦晓辉
- 关键词：复合材料Z-PIN
