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1.  复合材料低速冲击损伤的数值模拟研究  
   刘银纬  周晚林  张思远《固体力学学报》,2014年第Z1期
   为了研究复合材料层合板在低速冲击载荷的作用下层合板内部子层和层间损伤的演化,利用三维动态有限元模拟计算层板低速冲击的过程.在所建立的有限元模型中,分类考虑了不同的损伤模式.并采用薄壳单元模拟分析层合板子层的基体和纤维损伤.对于层合板的层间损伤,采用节点约束失效方法来预测分层损伤.通过仿真结果和实验数据的对比表明,模拟预测的损伤形状和损伤面积与实验结果基本一致.    

2.  材料强度对层板抗弹性能和损伤特性的影响  
   古兴瑾  许希武  郭树祥《固体力学学报》,2012年第33卷第5期
   根据纤维增强复合材料宏细观结构特征,基于ABAQUS软件平台,建立了层合板高速冲击损伤三维有限元分析模型.该模型在复合材料层间引入界面单元模拟层间分层,采用三维粘弹性本构,结合Hashin失效准则模拟单层板面内损伤,利用该模型,深入研究了复合材料层板的抗弹性能和损伤特性,数值分析结果与实验结果吻合良好,证明了该方法的合理有效性.通过数值分析,详细探讨了材料强度参数对层板抗弹性能和损伤特性的影响规律,获得了一些有价值的结论.    

3.  基于凹坑深度的复合材料低速冲击损伤分析  
   张小娟  张博平  张金奎  汪蓝明《实验力学》,2010年第25卷第3期
   对复合材料层合板进行了低速冲击实验,建立了冲击凹坑深度与冲击能量的关系.依据凹坑深度反推冲击能量,并用能量确定冲锤质量和冲击速度,从而可对层合板进行动态数值模拟.冲击凹坑深度与冲击能量的关系表明,凹坑深度的变化是与冲击能量的变化过程相适应的,在此基础上对损伤的分布形式及大小做了详细的分析. 采用ANSYS有限元程序对复合材料层合板横向低速冲击进行模拟,采用瞬态分析方法来研究层合板的冲击与损伤过程.对冲击后的试验件进行了C扫描损失检测.计算和试验结果表明,此方法是可行的,特别适合于层合板冲击后的损伤评估.    

4.  不同铺层厚度复合材料的低速冲击特性与损伤模式研究  
   郝扣安  王振清  周利民《应用数学和力学》,2013年第7期
   复合材料凭借其轻质、高强的特性逐渐在工程材料界占据重要地位,对于复合材料的冲击损伤的研究也一直吸引着诸多研究学者的关注.为表征不同铺层厚度复合材料层合板的抗冲击性能,利用自由落体冲击设备,进行了复合材料层合板的冲击实验研究.给出了不同冲击能量下的损伤模式,并利用位移、速度、接触力以及能量的时间变化曲线,深入分析了侵入和穿透两种损伤模式的特点.研究发现,随着铺层厚度的增加,复合材料在冲击过程中吸收的能量也随之增加.引入能量平衡法,基于体系的能量守恒定律,利用Newton-Raphson数值方法求解了侵入损伤模式下的接触力大小,通过实验结果给定挠度求解了对应的速率变化情况,并将理论结果与实验结果进行比较.    

5.  不同铺层厚度复合材料的低速冲击特性与损伤模式研究  被引次数:1
   郝扣安  王振清  周利民《应用数学和力学》,2013年第34卷第7期
   复合材料凭借其轻质、高强的特性逐渐在工程材料界占据重要地位,对于复合材料的冲击损伤的研究也一直吸引着诸多研究学者的关注.为表征不同铺层厚度复合材料层合板的抗冲击性能,利用自由落体冲击设备,进行了复合材料层合板的冲击实验研究,给出了不同冲击能量下的损伤模式,并利用位移、速度、接触力以及能量的时间变化曲线,深入分析了侵入和穿透两种损伤模式的特点.研究发现,随着铺层厚度的增加,复合材料在冲击过程中吸收的能量也随之增加.引入能量平衡法,基于体系的能量守恒定律,利用Newton-Raphson数值方法求解了侵入损伤模式下的接触力大小,通过实验结果给定挠度求解了对应的速率变化情况,并将理论结果与实验结果进行比较.    

6.  复合材料板受低速冲击时能量吸收的实验研究  被引次数:4
   魏俊 赵建华《实验力学》,1998年第13卷第2期
   利用落锤装置,对玻纤/环氧和碳纤/环氧两种复合材料层合板进行了低速低能量的冲击实验研究。利用传感器技术记录了落锤冲击板过程中速度随时间变化曲线,计算了冲击动能和材料损伤时的能量吸收。通过数学处理得到了冲击载荷和冲击点位移随时间变化曲线。还对多次冲击的能量吸收问题进行了实验研究。    

7.  复合材料层合板低速冲击后压缩的损伤累积模型  被引次数:5
   程小全  郦正能《应用数学和力学》,2005年第26卷第5期
   为了分析复合材料层合板低速冲击后的压缩性能,首先用三维动态有限元素法对两种层合板进行了低速冲击损伤模拟计算,以此作为冲击后压缩(CAI)层合板的初始损伤,然后用三维静态有限元对含损伤的层合板进行压缩破坏模拟和剩余强度计算,从而实现了层合板从冲击损伤到压缩破坏损伤全过程的模拟.结果表明,损伤投影面积和CAI强度的计算值与试验结果有较好的一致性.    

8.  复合材料层合板冲击损伤及剩余强度分析方法  
   崔海坡  温卫东  崔海涛《固体力学学报》,2006年第27卷第3期
   应用三维逐渐累积损伤理论和分析技术对层合板的冲击及冲击后含损伤的层合板在拉伸载荷下损伤扩展的全过程进行分析.分析中取消了以往研究者对冲击后层合板损伤状态所做的人为假设,将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.通过与已有文献结果比较,验证了方法的正确性.    

9.  含脱层损伤复合材料层合梁的冲击动力屈曲  
   陈国胜  唐文勇  张圣坤《计算力学学报》,2007年第24卷第4期
   针对含初始缺陷和脱层损伤的复合材料层合梁的轴向冲击动力屈曲问题进行了分析。基于Hamilton原理导出了考虑初始缺陷、轴向和横向惯性、横向剪切变形以及转动惯性影响时含脱层损伤复合材料梁的非线性动力屈曲控制方程;基于B-R准则,采用有限差分方法求解了受轴向冲击载荷作用下含脱层损伤复合材料梁的动力屈曲问题;讨论了冲击速度、初始几何缺陷、铺层角度以及脱层长度等因素对复合材料层合梁动力屈曲的影响。    

10.  低速冲击后含损复合材料夹层板剩余强度研究进展  被引次数:2
   白瑞祥  陈浩然《力学进展》,2002年第32卷第3期
   综述了受低速冲击后复合材料夹层板的损伤性态研究进展,重点介绍了倍受复合材料工程结构设计师所关注的受损复合材料夹层板的剩余拉/压强度.主要内容为:(1) 复合材料夹层板损伤特征;(2)剩余拉伸强度;(3)剩余压缩强度;(4)相关问题的讨论与研究展望.    

11.  纺织结构复合材料冲击拉伸研究进展  
   马丕波  蒋高明  高哲  夏栋《力学进展》,2013年第43卷第3期
   纺织结构复合材料是以纺织结构作为增强体的一类复合材料, 其在一系列实际应用时往往要承受着高速冲击拉伸、冲击压缩等冲击载荷(冲击加载) 的作用. 因为纺织结构的整体性能, 纺织结构复合材料具有优异的抗冲击、抗分层与高损伤容限性能. 研究复合材料的冲击性能对于纺织结构复合材料的设计与应用具有指导作用. 本文详细介绍了纺织结构复合材料的发展, 纺织结构的种类及纺织结构复合材料的冲击拉伸性能实验与有限元分析研究情况, 同时也分析了纺织结构复合材料冲击拉伸破坏下的破坏机理研究进展, 并对纺织结构复合材料冲击拉伸性能研究的发展进行了展望.    

12.  复合材料层合板的低速冲击损伤及其剩余压缩强度研究  被引次数:2
   江浇禹 刘雪惠《固体力学学报》,1995年第16卷第3期
   本文采用理论和实验方法研究了复合材料层合板的低速冲地及其剩余压缩强度。文中利用有限元方法和能量转换原理计算了层合板受到低速冲击的受载最危险状态,以及此时的应力分布;并用Tsai-Wu张量准则判断损伤情况,对产生损伤的单元进行相应的刚度折减,且作重复计算直至不产生新的损伤为止;最后,对受冲击的层合板还进行剩余压缩强度计算。在实验中,采用激光全息无损检测法测量了层合板的冲击损伤,并对受冲击的层合板进行    

13.  复合材料层压板低速冲击响应比例效应数值模拟研究  被引次数:1
   陈亚军  于哲峰  汪海《固体力学学报》,2012年第33卷第6期
   为了研究结构几何比例对复合材料层压板在低速冲击作用下的动态响应和损伤的影响,基于ABAQUS有限元仿真平台使用包含面内损伤和分层损伤准则的层压板三维有限元模型进行冲击响应分析.在这些模型中,对于层压板的面内损伤,采用改进的Chang-Chang准则进行面内损伤预测;对于层压板内层间分层损伤,使用cohesive界面单元的失效进行模拟.一旦层压板在低速冲击作用下产生损伤,则通过VUMAT子程序对出现损伤区域的材料刚度参数进行折减.采用这种模型对三种尺寸的层压板受冲击过程进行仿真,比较了不同冲击速度下的冲击响应,得出了如下结论:在层压板内不出现冲击损伤的情况下,各模型的挠度和冲击力的规律符合相似理论,一旦出现冲击损伤,则冲击力的变化与相似理论解有所差别;如果缩比模型的冲击速度比例等于尺寸比例的平方根,则两个模型中的分层损伤的相对尺寸基本是相同的,该结果与已有的实验结果相吻合;而对各模型中由冲击所产生的面内损伤(即纤维损伤、基体开裂损伤和基体挤压损伤)的分析表明,损伤尺寸比例不符合这一相似规律.    

14.  缝合复合材料制备工艺和力学性能研究  被引次数:3
   程小全  郦正能  赵龙《力学进展》,2009年第39卷第1期
   从缝合复合材料的工程实际应用、工艺、力学性能、分析方法等方面对缝合复合材料的制备工艺和力学性能研究发展状况进行了比较全面系统的阐述与分析,重点介绍了缝合复合材料的各种力学性能及其强度分析模型.在强度分析模型中, 介绍了弹性矩阵场函数和缝合复合材料强度场的概念.缝合复合材料在结构整体性、层间性能以及低速冲击损伤阻抗等方面具有明显的优势,克服了普通层合板层间性能以及低速冲击后压缩性能低的弱点. 但是,缝合复合材料的工艺相对比较复杂,缝合对层合板的部分面内力学性能存在一定的负面影响,而且在湿热环境条件下其层间强度高的优势无法发挥.在选用缝合时,应根据所用层合板的铺层顺序及其使用的环境条件,同时还应兼顾缝合对铺层面内力学性能的影响, 决定是否使用缝合结构.在湿热性能要求不高的结构中, 如导弹结构,缝合复合材料已经得到了很好的应用.    

15.  复合材料冲击损伤监测的概率成像方法*  
   张倩昀  张华  赵银燕《应用声学》,2016年第35卷第5期
   复合材料在制造、使用和维修过程中不可避免的受外来意外物体的低速冲击,造成结构的损伤。材料本身存在各向异性、纤维铺层方向误差等复杂结构特性,导致延迟-累加损伤成像方法难以实现冲击损伤的准确检测。针对这一问题,本文采用了一种与信号传播速度无关的损伤概率成像方法,该方法利用能量损伤因子,将各路径周围的像素点以椭圆分布的形式对损伤进行概率化表述,然后对各路径损伤因子进行合成成像,实现了复合材料冲击损伤的准确监测。实验结果表明,利用能量损伤因子可以监测复合材料冲击损伤,利用损伤概率成像方法可以实现冲击损伤位置的判别。    

16.  含光纤复合材料内部损伤的图像显示  被引次数:1
   徐宁光 孙良新《江苏力学》,1996年第11期
   本文研究了含光纤的功能型复合材料内部损伤的图像显示方法和测试系统。通过数字化处理检测网络输出的图像,实现复合材料结构损伤的定量检测和直观显示。冲击损伤检测实验证明了该摄像-图像处理光纤损伤测试系统的有效性。    

17.  CFRP层合板低速冲击响应及损伤特性研究  
   廖斌斌  周建武  林渊  贾利勇  王栋亮  花争立  郑津洋  顾超华《高压物理学报》,2019年第4期
   为了研究碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)层合板低速冲击力学性能,开展了铺层顺序为[45_4/–45_4]_(4T)的CFRP层合板落锤低速冲击试验。研究了条形冲锤冲击角度和半球形冲锤直径两个影响因素下的CFRP层合板低速冲击力学响应,同时通过凹坑深度和分层损伤面积研究了层合板低速冲击损伤特性。试验结果表明:当条形冲锤冲击角度与层合板表面纤维方向平行时以及以较小直径的半球形冲锤冲击时,最大中心位移和能量耗散较大,凹坑深度和分层面积也较大;在冲锤直径和冲击角度两个单因素变量下,凹坑深度与分层损伤面积成正相关;直径为10 mm的半球形冲锤冲击层合板时,在凹坑区域存在明显的纤维断裂;14 mm和16 mm半球形冲锤冲击时,损伤虽目视可见,但未见明显纤维断裂。    

18.  层合板冲击损伤的PD率效应本构模型分析
Peridynamic rate-dependent constitutive model for impact damage of composite laminate
 
   孙朝阳  黄再兴《计算力学学报》,2016年第33卷第6期
   从近场动力学(简称PD)理论的PMB材料模型出发,结合Kelvin‐Voigt粘弹性固体模型,建立PD率效应本构模型。采用LAMMPS软件模拟了环氧树脂板、纤维增强复合材料单向层板和多向铺层层合板受冲击的情况。通过分析各板的冲击损伤,探索纤维对板的增强作用。同时,分析了不同冲击速度下层合板上下表面的损伤程度,初步探讨了从低速碰撞到高速冲击过程中复合材料层合板的破坏机理及规律。    

19.  复合材料缠绕壳体结构成型和使用过程多场分析的研究进展  被引次数:1
   陈浩然  任明法  赵伟《力学进展》,2007年第37卷第2期
   综述了复合材料缠绕壳体结构成型和使用过程的多场分析的国内外近代研究进展, 其中包括:缠绕成型工艺,固化工艺,超压工艺,使用过程中的应力分析,低速冲击损伤等相关问题. 在此基础上, 着重介绍了倍受航天界所关注的含薄壁金属内衬的复合材料缠绕容器的成型工艺和低速冲击损伤一体化研究工作, 并提出了该领域今后还需进一步研究的内容.    

20.  复合材料层合板低速冲击损伤分析的连续介质损伤力学模型  被引次数:1
   李念  陈普会《力学学报》,2015年第47卷第3期
   针对复合材料层合板低速冲击损伤问题,提出了一种各向异性材料连续介质损伤力学模型,模型涵盖损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.通过材料断裂面坐标下的损伤状态变量矩阵完成损伤表征,并考虑断裂面角度的影响,建立了主轴坐标系下的材料损伤本构关系.损伤起始由卜克(Puck)失效准则预测,损伤演化由断裂面上的等效应变控制,服从基于材料应变能释放的线性软化行为.模型区分了纤维损伤和基体损伤,并根据冲击载荷下层内产生多条基体裂纹继而扩展至界面形成层间裂纹(分层)的试验观察,引入基体裂纹饱和密度参数表征层间分层.以[03/45/-45]s和[45/0/-45/90]4s两种铺层的复合材料层合板为例,预测了不同冲击能量下复合材料层合板的低速冲击损伤响应参数,试验结果证明了连续介质损伤力学模型的有效性.模型在不同网格密度下的计算结果表明单元特征长度的引入可以在一定程度上降低损伤演化阶段对网格密度的依赖性.    

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