复合材料模量估算的力学模型

在计算复合材料的模量时，被广泛应用的力学模型是等应力和等应变假设．本文改进了这些力学模型，推导出层合复合材料、单向纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料模量的计算式．引入一个反映受力方向与复合材料组元连续性等的调节参量，可将其归纳成一个普遍式．     

纤维增强复合材料界面的力学行为

研究材料的界面和表面的力学行为与破坏机理,是当代材料科学、力学、物理学的前沿课题之一,而复合材料界面问题更有其自身的特殊性和复杂性。本文结合笔者的研究工作重点讨论了纤维复合材料界面力学的共性问题,阐述了复合材料界面的性质、复合材料界面的力学模型和理论、界面力学表征的实验研究、界面损伤破坏机理、界面对复合材料力学性能的影响等5个方面。     

边界元法在求解复合材料力学问题中的应用

本文讨论了边界元法在求解复合材料的微观力学、宏观力学和结构力学问题中的应用,并指出边界元法用于分析复合材料及其结构的力学问题的优点和局限性。      

第二届国际复合材料和结构学术会议

由中国力学学会、美国复合材料学会、英国复合材料学会、日本复合材料学会、加拿大复合材料学会、中国航空学会、中国复合材料学会共同发起召开的“第二届国际复合材料和结构学术会议”将于1992年8月3日至7日在北京召开.征文内容如下:1.纤维和复合材料的力学性能2.疲劳、断裂和损伤     

复合材料结构力学

复合材料结构力学研究复合材料的杆、板、壳及其组合结构的应力分析、变形、稳定和振动等各种力学问题,在广义上属于复合材料力学的一个分支。由于其内容丰富,问题重要和研究对象不同,已成为和研究复合材料力学问题的狭义复合材料力学并列的学科分支。Ⅰ.复合材料结构的力学特点      

第二届国际复合材料和结构学术会议

<正> 由中国力学学会、美国复合材料学会、英国复合材料学会、日本复合材料学会、加拿大复合材料学会、中国航空学会、中国复合材料学会共同发起召开的“第二届国际复合材料和结构学术会议”将于1992年8月3日至7日在北京召开.征文内容如下:1.纤维和复合材料的力学性能2.疲劳、断裂和损伤     

大飞机研制中的若干复合材料力学问题

简要介绍了先进复合材料在当代大型飞机结构中的应用状况,以及相关的力学问题,着重论 述了复合材料及结构的工艺力学、跨尺度材料/结构一体化设计问题和力学性能表征、高效复 合材料结构设计和力学分析、复合材料损伤容限与耐久性设计、大型飞机的安全监测和管理 系统等. 指出,从目前国际上以及我国复合材料在大型飞机结构上的应用趋势来看,我们需 要进一步发挥广大力学工作者与相关领域科研人员和工程师的协同作用,提高我国复合材料 基础研究和应用水平,使复合材料在提升我国研制的大飞机的先进性和竞争力方面发挥重要 的作用.     

第四届全国复合材料学术会议

中国力学学会、中国航空学会和中国宇航学会联合举办的第四届全国复合材料学术会议定于1986年第四季度召开。这次会议将较全面地检阅、交流自上届学术会议以来我国在有关复合材料领域中的研究、生 ...     

第四届全国复合材料学术会议

中国力学学会、中国航空学会和中国宇航学会联合举办的第四届全国复合材料学术会议定于1986年第四季度召开。这次会议将较全面地检阅、交流自上届学术会议以来我国在有关复合材料领域中的研究、生     

中国力学学会2004年国际、国内学术活动计划

序号 会议名称第六届全国细观力学学术会议 学术内容及议题交流近两年来在细观力学领域取得的新成果,促进各方面对细观力学的了解和重视,进一步推动细观力学的发展第六届全国实验流体力学会议流体力学与空气动力学实验技术研究;流体力学与空气动力学各学科课题实验研究4月18、23日801太原全国非线性有限元学习班邀请美国西北大学Ted Belytsehko教授讲学,内容:连续体和结构的非线性有限元等6月15、17日待定!北京复合材料力学研讨会复合材料力学行为的表征、测试;复合材料细观力学;复合材料结构力学;复合材料应用中的力学问题6月301大连350一…     

复合材料框架结构刚度几何双尺度优化设计

航空航天结构对超轻质大跨度框架类结构提出了迫切的需求,考虑纤维增强复合材料框架结构宏观与微观的可设计性,基于结构与材料一体化优化理念,研究了复合材料框架结构宏观拓扑与微观纤维铺层参数并发优化的双尺度优化问题。以宏观管件构件内半径与微观连续纤维缠绕角度为两类独立的设计变量,建立了以最小化结构柔顺性为目标函数、材料用量为约束的双尺度复合材料框架结构优化列式,给出了宏微观设计变量灵敏度信息的求解算法。讨论并对比了单尺度微观纤维缠绕角度优化、宏观截面拓扑优化与宏微观双尺度并发优化。数值算例表明,双尺度并发优化设计可进一步发掘结构与材料的承载潜力,实现既定性能下的结构轻量化设计。     

2D编织陶瓷基复合材料应力-应变行为的试验研究和模拟

本文对2D编织陶瓷基复合材料拉伸应力-应变行为进行了试验研究和理论模拟。将2D编织结构简化为：正交铺层结构和纤维束波动结构。基于基体随机开裂、纤维随机断裂的统计分布理论,得到正交铺层结构的应力-应变关系;基于体积平均方法,将纤维束波动部分分割为若干子单元;由于纤维束的波动使各子单元材料方向与加载方向不一致,因此考虑了各子单元的线性行为和非线性行为对材料响应的影响,同时引入强度分析模型,得到纤维束波动部分的应力-应变关系。结合正交铺层部分和纤维束波动部分的应力-应变关系,得到2D编织结构的应力-应变行为,理论与试验吻合较好。     

二维编织陶瓷基复合材料应力-应变行为

对二维编织陶瓷基复合材料拉伸应力-应变行为进行了试验研究和理论模拟. 将二维 编织结构简化为：正交铺层结构和纤维束波动结构. 基于基体随机开裂、纤维随机断裂分布 理论,得到正交铺层结构的应力-应变关系;基于体积平均方法,将纤维束波动部分进行分割, 引入强度分析模型,得到纤维束波动部分的应力-应变关系. 结合正交铺层部分和纤维束波动 部分的应力-应变关系,得到二维编织结构的应力-应变行为,理论与试验吻合较好.     

热环境中旋转运动功能梯度圆板的强非线性固有振动

研究热环境中旋转运动功能梯度圆板的非线性固有振动问题．针对金属－陶瓷功能梯度圆板,考虑几何非线性、材料物理属性参数随温度变化以及材料组分沿厚度方向按幂律分布的情况,应用哈密顿原理推得热环境中旋转运动功能梯度圆板的非线性振动微分方程．考虑周边夹支边界条件,利用伽辽金法得到了横向非线性固有振动方程,并确定了静载荷引起的静挠度．用改进的多尺度法求解强非线性方程,得出非线性固有频率表达式．通过算例,分析了旋转运动功能梯度圆板固有频率随转速、温度等参量的变化情况．结果表明,非线性固有频率随金属含量的增加而降低;随转速和圆板厚度的增大而升高;随功能梯度圆板表面温度的升高而降低．     

深基坑桩锚与土钉墙联合支护的数值模拟

目前工程界桩锚与土钉墙联合支护设计采用的是土钉墙与桩锚分开单独设计的思路。根据单独设计思路和桩锚与土钉墙联合支护基坑工程实际情况分别建立单独土钉墙数值模拟、单独桩锚数值模拟与联合支护数值模拟模型。通过不同设计方法的数值模拟与对比分析,得到以下结论:联合支护数值模拟同时考虑了上部土钉墙与下部桩锚支护结构,模拟过程与实际施工过程相符,结果较为合理;与联合支护模拟结果相比,单独土钉墙模拟得到的土钉内力,坡顶水平位移、坡顶沉降均较小,以此为设计依据使土钉墙偏于不安全;单独桩锚模拟与联合支护模拟相比则高估了锚杆拉力、桩顶沉降、桩身最大弯矩,使设计有些保守。     

Design,Manufacture, and Quasi-Static Testing of Metallic Negative Stiffness Structures within a Polymer Matrix

A composite material system comprised of a monostable negative stiffness (NS) structure within a polymer matrix was designed, fabricated, and experimentally evaluated. The monostable negative stiffness (NS) structure was designed using a combination of analytical and numerical models and manufactured in stainless steel. The NS structure was arranged in parallel with different polymer matrices to experimentally evaluate the effects of the matrix properties on the overall stiffness and energy dissipation of the composite NS-matrix system when loaded in uniaxial compression. A strong influence of the matrix properties on the stiffness and energy absorption capacity of the composite system was observed. Unlike conventional composites for which there is a natural tradeoff between stiffness and energy absorption capacity, the composite NS-matrix system enhanced stiffness while simultaneously improving energy absorption relative to a neat matrix, but only when the stiffness of the matrix was carefully matched to the stiffness of the NS structure.     

非平衡磁控溅射沉积MoS2-Ti 复合薄膜的结构与真空摩擦磨损性能研究

采用非平衡磁控溅射法制备MoS2-Ti复合薄膜,采用SEM、XRD和XRF对薄膜的结构进行表征,在真空球-盘摩擦试验机上评价试验载荷、转速以及基底材料种类对薄膜真空摩擦磨损性能的影响.结果表明:MoS2-Ti复合薄膜表面致密均匀,断面为细柱状结构,呈MoS2(002)基面择优取向,薄膜中Ti含量为8 wt.%,S∶Mo原子比为1.8.在真空度优于5×10-3Pa、室温环境中,当试验载荷从5 N增加至20 N时,薄膜的摩擦系数和耐磨寿命都呈减小趋势,摩擦系数变化符合赫兹接触理论模型;当试验速度从250 r/min提高至1 000 r/min时,薄膜的摩擦系数逐渐减小,耐磨寿命变化量较小;不同基体材料上薄膜的摩擦系数平均值均为0.02,9Cr18、45#钢和40Cr基材上薄膜耐磨寿命区别不大,在20~25 km之间,磨损形式为磨粒磨损,30CrMnSi上薄膜耐磨寿命明显下降,只有10.3 km,磨损形式为黏着磨损,研究结果表明如果基底材料与摩擦对偶间发生黏着磨损,会明显降低其表面沉积薄膜的耐磨寿命.     

Study on energy absorbing composite structure made of concentric NiTi spring and porous NiTi

An energy absorbing composite structure made of a concentric NiTi spring and a porous NiTi rod is investigated in this paper. Both NiTi spring and porous NiTi rod are of superelastic grade. Ductile porous NiTi cylindrical specimens are fabricated by spark plasma sintering. The composite structure exhibits not only high reversible force–displacement relation for small to intermediate loading but also high energy absorbing property when subjected to large compressive load. A model for the compressive force–displacement curve of the composite structure is presented. The predicted curve is compared to the experimental data, resulting in a reasonably good agreement.     

格栅结构复合地基的应用研究

格栅结构复合地基是一种有侧限结构复合地基。通过载荷试验和相关测试研究表明:格栅结构的侧向变形受到相邻桩的限制,侧向变形减少;格栅内的地基土没有侧向位移;地基土内有应力集中和应力分担比增加的规律。     

多孔PI/MSNT复合含油润滑薄膜的设计制备及其摩擦学性能研究

以聚苯乙烯(PS)微球为致孔剂、介孔二氧化硅纳米管(MSNT)为填充剂来改性多孔聚酰亚胺(PI),设计制备了多孔PI/MSNT复合薄膜,并对其孔结构和形貌进行了表征;在此基础上,以液体石蜡油为存储介质制备了多孔PI/MSNT复合含油润滑薄膜,系统考察了MSNT的添加对多孔PI薄膜的热稳定性、储油性能、力学性能和摩擦学性能的影响. 结果表明:与单组分PI含油薄膜相比,MSNT的加入不仅改善了多孔PI基体的热稳定性和力学性能,而且使得复合薄膜的储油性能和摩擦磨损性能均得到了显著提高,证实多孔PI/MSNT复合含油薄膜更适用于高载荷下的摩擦工况.