复合材料层合结构冲击损伤研究进展

分析总结了复合材料层合结构冲击损伤破坏形式及特征,以及冲击损伤产生和扩展机理;综述了国内外冲击损伤理论和冲击损伤检测的研究进展。探讨了复合材料层合结构冲击损伤研究的发展趋势。     

复合材料层合板三维线性理论的完整性

本文针对文献[1]所述复合材料层合板三维模型,在三维线性弹性理论基本方程和经典变分原理的基础上,通过分块矩阵运算和线性Lagrange乘子法,推导出比文献[1]更全面更系统的基本方程和变分原理,使复合材料层合板三维线性理论臻于完整。     

不同铺层厚度复合材料的低速冲击特性与损伤模式研究

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．     

复合材料对称层合板单向拉伸与面内剪切下的三维应力分析

本文给出了单向拉伸与面向剪切载荷下复合材料对称层合板中心区域的应力和应变沿板厚的数值计算分布规律。计算结果表明，在斜交对称辅层的层合板中心区域层间界面附近存在着层间边界层效应。层间界面处纤维走向的突变导致局部的三维应力状态和很强的应力集中。     

层合板壳脱层曲面的有限元分析

通过建立一类新的参考面有限单元,得到适应于分析层合板壳脱层屈曲问题的有限元方法,指出了利用Ｍｉｎｄｌｉｎ假设意义下的变形协调条件,可以将大多数胜任层合板壳分析的一般板壳单元改造为相应的参考面单元,这一方法确保了位移场的合理性和协调条件满足,为验证参考而单元的有效性和协调还对壳体脱层屈曲的几个算例作了数值分析。     

受弯层合板边缘效应数值-摄动分析*

本文将分析一个受弯复合材料层合板的计算模型.首先利用无量纲变量将层合板任一层的平衡方程变成以位移表示的摄动型微分方程式;然后利用合成展开法,将求解区域分成内部区域和边界层区域,并推导出求解外部解和内部解的数学模型.为突出边缘效应,最后用边界积分方程表示内部解.     

层合板一个新的高队理论解析解

本以复合材料的Ｒｅｄｄｙ高阶理论为基础，引进一个位移函数Φ，将原来求解的微分方程组转化为一个高阶微分方程，得到了四边简支情况下的Ｎａｖｉｅｒ型解，和一对边简支另一对边任意情况下的Ｌｅｖｙ型解，中列举了算例进行比较，其数值结果和献上已有结果相吻合，表明本采用的解法是可靠的，Ｒｅｄｄｙ高阶理论未知数不多，但精度比一阶剪切变形理论要好，计算时地需剪切修正系数，计算较为简单。     

不同铺层厚度复合材料的低速冲击特性与损伤模式研究

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.     

对称复合材料层合板弯曲的三维数值分析

本文采用三维各向异性有限单元模拟纯弯曲载荷下的复合材料层合板，给出了应力、应变沿厚度方向的变化规律。分析结果表明，在斜交对称铺层层合板的中心区域（远离加载端和自由边的区域），板的层间粘接界面附近，有根强的应力集中现象，可称之为层间效应。层间界面处力学性质的突变导致了层间应力的产生，并使层合板处于三向应力状态。三维数值模型给出的应变分布不同于基于Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ－Ｌｏｖｅ直法线假设的经典层合板理论给出的应变分布。     

复合材料层合板的三维非线性分析

本文提出了一种研究复合材料层合板壳三维问题的解析方法．该方法采用摄动方法和变分原理来满足三维弹性理论基本微分方程及限制条件，分析了受横向载荷作用的复合材料各向异性单层圆板及层合圆板的三维非线性问题．得到了高精确度的摄动级数解答．大量结果表明横向剪应力和横向正应力在层合板的三维非线性分析中是很重要的．     

Design of Microstrip Antennas with Composite Laminates Considering Their Structural Rigidity

Two types of conformal load-bearing antenna structures (CLAS) were designed with microwave composite laminates and Nomex honeycomb cores to secure both the structural rigidity and a good electrical performance. One was a 4 × 8 array for the synthetic-aperture radar (SAR) system and the other was a 5 × 2 array for the wireless local-area network (LAN) system. The design was based on a wide bandwidth, high polarization purity, low losses, and high structural rigidity. The design, fabrication, and structural/electrical performances of the antenna structures were studied. Their flexural behavior was examined by three-point bending, impact, and buckling tests. The electrical measurements were in a good agreement with simulation results. The complex antenna structures obtained have good flexural characteristics. The design of this antenna structure is extended to give a useful guide for sandwich panel manufacturers as well as antenna designers.     

Mesh-Independent Modeling and Moiré Interferometry Studies of Damage Accumulation in Open-Hole Composite Laminates

Mechanics of Composite Materials - A three-dimensional ply-level modeling of multiple matrix cracking near an open hole in a quasi-isotropic composite laminate was performed. A mesh-independent...     

高速冲击条件下玻璃中破坏波的损伤累积模拟

分析了玻璃介质在高速冲击条件下低于Hugoniot应力弹性极限时的破坏波现象,在实验现象分析的基础上提出了一种由偏应力冲量决定的损伤累积模型,模型中采用了Heaviside函数来描述材料内部的破坏延迟现象,分析了玻璃介质中破坏层的性质、破坏波的传播机制及其动态特征,并发现了反射稀疏波在破坏层边界再次反射后破坏波传播速度下降的现象。     

Buckling Instability of Sectional Noncircular Cylindrical Composite Shells under Axial Compression

The problem of buckling instability of cylindrical shells under axial compression is considered. The shells consist of cylindrical sections of smaller radius. The geometrical parameters of the shells are approximated by Fourier series on a discrete point set. A Timoshenko-type shell theory is used. The solution is obtained in the form of trigonometric series. It is shown that shells consisting of cylindrical sections have considerable advantages over circular ones. At a constant shell weight, the choice of suitable parameters of shell sections leads to a significant increase in the critical load. The composite shells considered possess higher efficiency indices in comparison with isotropic ones.     

基于h指数和复合影响因子的图书情报类期刊集团排序

大数据时代,期刊文章数量大幅增长,如何评价和规范期刊质量是摆在期刊工作者和决策者面前的重要问题之一.分析了h指数和复合影响因子在期刊评价中的重要地位,并提出采用集团序方法进行期刊评价的思想,在确定集团离差度的基础上,对33个期刊进行了集团排序,通过确定不同的级内级差得到了满意的排序结果.这一结果不仅为不同期刊差异化发展战略的制定提供了理论依据,也为相关研究提供了新的方法和思路.     

轴心受压格构式密肋轻质砌块组合墙板的稳定分析

格构式密肋轻质砌块组合墙板是由格构式钢筋混凝土密肋和轻质砌块组成的组合式墙板.在轴心压力荷载作用下,该墙板的密肋和肋间的轻骨料砌块共同承担荷载,其的稳定性对于墙体结构的承载性能的发挥起到至关重要的作用.基于该墙板的边界条件,确定了墙板的计算单元.通过单元内力平衡方程,给出了该墙板单元等效刚度方程.基于挠度控制方程,确定组合墙板的临界压应力,分析了影响其稳定主要因素.并算例分析表明:格构式密肋轻质砌块组合墙板的厚度,密肋截面尺寸和间距,砌块弹性模量对轴心受压的墙板临界压应力有明显的影响.     

中厚度复合材料夹芯层板变分渐近精细模型

为准确预测对中厚度复合材料夹芯层板分层开裂至关重要的沿厚向应力/应变分布,利用板固有小参数将原三维板分析严格拆分为沿厚向的一维分析和二维板非线性分析,并将原三维能量渐近扩展为系列二维近似能量泛函;通过对近似能量泛函中主导变分项(含翘曲项)的渐近修正,得到与原三维模型尽可能接近的近似能量,从而构建无需任何场变量假设的精细模型,并转换为工程常用的Reissner模型形式．通过4层复合材料夹芯板柱形弯曲算例表明:基于所构建模型重构的三维场精度较一阶剪切变形理论和经典层合理论更好,与精确解基本一致;由于所构建的变分渐近模型为等效单层板模型,在保证足够精度的前提下,相比三维有限元计算可减少2~3阶计算量,在精确性和有效性间取得较好的折衷．