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1.
《中国航空学报》2021,34(7):62-72
Delamination represents one of the most severe failure modes in composite laminates, especially when they are subjected to uniaxial compression loads. The evaluation of the delamination damage has always been an essential issue of composite laminates for durability and damage tolerance in engineering practice. Focusing on the most typical and representative elliptical delamination issue, an analytical model simultaneously considering the conservative buckling process and non-conservative delamination propagation process is implemented. Various computational cases considering different delamination depths, directions, aspect ratios, and areas are established, and the predicted results based on the analytical model are carefully compared. Effects of these geometrical delamination parameters on the buckling, delamination propagation, and failure behaviors of composite laminates are thoroughly analyzed, and innovative evaluation principles of the delamination damage have been concluded. It is found that the delamination area is the key factor that truly affecting the failure behaviors of delaminated composites, and the local / global buckling and failure loads show clear linearity with the delamination area, whilst the delamination depth and direction only have slight effects.  相似文献   
2.
梯度功能材料层梁受机械/热载作用的结构特性分析   总被引:5,自引:0,他引:5  
本文建立了梯度功能材料层梁模型,采用分层剪切理论对梯度功能材料悬臂梁进行了分析。取材料为各向异性,材料参数沿梯度方向变化,利用界面连续条件,边界条件,得出了结构的变形与应力。结果表明,载荷分布对结构中的应力数值有很大的影响,存在优化的梯度系数使得结构具有最大的承载能力。  相似文献   
3.
复合材料在DCB试验中的裂纹尺寸效应   总被引:2,自引:0,他引:2  
在许多关于复合材料Ⅰ型层间断裂韧性试验研究工作中,不同的作者所选取的有效裂纹长度有很大的差异,由此带来试验结果分散程度很大,试验结果无法相互比较等问题。本文对复合材料在Ⅰ型层间断裂DCB试验中裂纹的预裂长度、裂纹尖端形状以及裂纹测量误差等问题进行了研究。  相似文献   
4.
介绍了金属薄板的缺陷类型,建立了超声喷水穿透C扫描系统和检测方法。检测试验结果表明:采用建立的系统和方法能够检测出厚度≤6mm金属薄板中的分层性缺陷。  相似文献   
5.
进行了钻削预埋碳纳米纸薄膜传感器碳纤维复合材料的试验,钻削结果采用超声波扫描显微镜进行检测.试验结果表明:层间预埋碳纳米纸,可以实时监测钻头位置,根据钻头位置改变进给率,实现对制孔质量的精确控制.采用ABAQUS对试验方案进行模拟仿真,模拟的结果与试验结果很好地吻合,证明了该方法的有效性.  相似文献   
6.
重合网格法在复合材料分层问题中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
使用重合网格法(S-FEM)分析了混合模态下CFRP层合板分层问题。首先将虚裂纹闭合技术集成到S-FEM程序中,求解了复合材料分层尖端处的应变能释放率。然后把重合网格法数值结果与基于梁理论的计算结果及实验数据进行了比较。结果表明,对于单方向及多方向CFRP复合材料层合板,重合网格法都能够得到更精确的数值,是一种有效的计算复合材料裂纹尖端应变能释放率的方法。  相似文献   
7.
复合材料钻削分层缺陷是影响复合材料构件后续加工质量和效率的关键因素之一,针对该问题,设计不同钻深孔的分层缺陷产生与检测实验,揭示分层产生及演变历程。获得了孔出口三维分层形貌,分析了分层缺陷动态变化及影响。  相似文献   
8.
利用复合材料的模态柔度曲率矩阵探讨了复合材料构件的无损检测方法。通过模态分析获得脱层复合材料梁的各阶固有频率及节点振型,计算得到模态柔度曲率矩阵判断复合材料梁的脱层损伤。基于梁结构损伤检测理论发展了基于柔度曲率矩阵的复合材料板结构脱层损伤识别理论,即纵向柔度曲率矩阵和横向柔度曲率矩阵。算例分析表明:对于单一脱层损伤,纵向和横向柔度曲率突变率分别是3.6310、5.4078倍。对于多处脱层损伤,小损伤处纵向和横向柔度曲率突变率分别是3.5350、5.902 8倍;大损伤处纵向和横向柔度曲率突变率分别是5.680 3、10.010 9倍。突变位置与预设的脱层位置一致。说明纵向和横向柔度曲率均能判断复合材料脱层损伤的位置和大小,且相对来说,纵向柔度曲率损伤识别效果更好于横向柔度曲率。  相似文献   
9.
基于复合材料层合板的一阶横向剪切变形理论,提出了同时考虑层合板面内和分层破坏的可靠性分析方法。该方法考虑了层间应力对层合板分层的影响,结合Tsai-Hill理论和层合板分层判据,给出了安全余量的表达形式,并考虑了各失效模式之间的相关性。在失效分析过程中,采用蔡氏所提出的刚度退化规律进行刚阵的减缩;利用随机有限元方法对安全余量进行敏度分析,结合改进的一次二阶矩法求解可靠性指标;用改进的分枝限界法寻找主要失效路径;用PNET法计算系统失效概率。计算表明,当考虑分层失效时结构系统失效概率有所增加,这是符合工程实际情况的。因此,设计过程中考虑分层失效是必要的。  相似文献   
10.
功能梯度材料悬臂梁受复杂载荷作用的分层剪切理论   总被引:3,自引:0,他引:3  
李永  宋健  张志民 《宇航学报》2002,23(4):62-67
本文采用分层剪切变形理论对功能梯度材料层梁进行了分析,对立了功能梯度材料悬臂梁模型。取材料为非均质性,材料弹性系数随梯度变化,应用边界条件,层间连续条件,得出梁结构的变形与应力。结果表明,存在优化的梯度因子使得悬臂梁具有最佳的承载能力,载荷分布对结构应力场温度场有效大的影响。  相似文献   
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