检索结果-内蒙古大学图书馆

重庆大学学报（自然科学版） 2020年第2期43卷 91-99页

作者：尹世豪张建宇龚愉侯怡鑫重庆大学航空航天学院重庆400044 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室沈阳110136 中国航发四川燃气涡轮研究院四川绵阳621000

复合材料多向层合板分层扩展行为的准确模拟对层板结构设计非常重要。笔者前期工作已经建立了一种基于失效机理的新型三线性本构内聚力模型来考虑纤维桥接对分层行为的影响。在此基础上,基于二维有限元模型对该新型内聚力本构中的关键... 详细信息

复合材料多向层合板分层扩展行为的准确模拟对层板结构设计非常重要。笔者前期工作已经建立了一种基于失效机理的新型三线性本构内聚力模型来考虑纤维桥接对分层行为的影响。在此基础上,基于二维有限元模型对该新型内聚力本构中的关键参数开展了数值研究,获得了适用于复合材料多向层合板数值模拟的内聚力本构参数取值方案。最后采用确定的本构参数对复合材料多向层合板的分层扩展行为进行了模拟,所得模拟结果与试验结果之间的一致性较好,进而验证了所建立参数取值方案的有效性。

关键词：碳纤维层合板断裂韧性内聚力模型纤维桥接

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内聚力模型在钢-竹组合梁变形分析中的应用

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林产工业 2018年第8期45卷 42-47页

作者：许达李玉顺张振文翟佳磊解其铁宁波大学

钢-竹组合结构的界面是由竹胶板和冷弯薄壁型钢通过结构胶粘接形成的,为解决有限元分析中界面处理的问题,采用内聚力单元,以此为基础建立钢-竹组合双搭接试件及工字形梁的有限元模型对其进行数值分析,同时制作3个不同搭接长度作为参数... 详细信息

钢-竹组合结构的界面是由竹胶板和冷弯薄壁型钢通过结构胶粘接形成的,为解决有限元分析中界面处理的问题,采用内聚力单元,以此为基础建立钢-竹组合双搭接试件及工字形梁的有限元模型对其进行数值分析,同时制作3个不同搭接长度作为参数的双搭接试件和5根不同规格的组合梁进行静力加载试验,绘制荷载-位移曲线与模拟结果进行对比。研究结果表明:组合梁界面破坏主要发生在翼缘部分,其变形曲线主要由两部分组成且均呈线性分布,界面损伤后梁的刚度下降明显;两种试件的试验结果与有限元结果均吻合良好,误差均在10%以内;组合梁界面胶层的破坏过程与试验观察到的结果相同;内聚力模型模拟钢-竹界面具有一定的可靠性。

关键词：内聚力模型界面有限元分析组合梁变形分析

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基于内聚力模型的锈蚀砼梁抗弯刚度

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重庆大学学报（自然科学版） 2017年第5期40卷 36-42页

作者：陈朝晖雷婷婷廖旻懋孙瑞重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

粘结性能退化是导致锈蚀钢筋混凝土构件力学性能下降的主要因素之一,基于锈蚀构件粘结性能实验研究成果与内聚力模型,建立了有厚度的双线性内聚力单元与分离式钢筋混凝土梁分析模型,引入粘结界面层,研究了粘结性能退化对锈蚀钢筋混凝土... 详细信息

粘结性能退化是导致锈蚀钢筋混凝土构件力学性能下降的主要因素之一,基于锈蚀构件粘结性能实验研究成果与内聚力模型,建立了有厚度的双线性内聚力单元与分离式钢筋混凝土梁分析模型,引入粘结界面层,研究了粘结性能退化对锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的影响。结果表明,双线性内聚力单元可以有效模拟钢筋与混凝土之间的粘结机制,而根据锈蚀深度确定的有厚度的粘结单元能合理描述锈蚀程度对粘结性能的影响。数值分析结果与实验及经验公式对比,表明了文中方法的有效性和合理性。

关键词：锈蚀粘结锚固性能本构关系抗弯刚度内聚力模型

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基于内聚力模型的飞机风挡与无人机碰撞仿真及试验验证

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南京航空航天大学学报 2023年第5期55卷 839-850页

作者：苏艳缪奎宗张柱国陆晓华左洪福南京航空航天大学民航学院南京211106 西北工业大学航空学院西安710072 中国民航上海航空器适航审定中心上海200232

为有效支持无人机撞击飞机仿真分析,降低试验研究成本,开展无人机与某型运输类飞机风挡碰撞试验及有限元仿真方法研究。研究建立符合实际尺寸和曲面构型的风挡和无人机的建模方法;考虑到碰撞后风挡玻璃的裂纹萌生和扩展的不可预测性和... 详细信息

为有效支持无人机撞击飞机仿真分析,降低试验研究成本,开展无人机与某型运输类飞机风挡碰撞试验及有限元仿真方法研究。研究建立符合实际尺寸和曲面构型的风挡和无人机的建模方法;考虑到碰撞后风挡玻璃的裂纹萌生和扩展的不可预测性和复杂性,通过Python二次开发在风挡模型中玻璃单元间及玻璃层与胶层间嵌入零厚度内聚力单元,研究给出基于固有内聚力的风挡玻璃有限元模型。研究发现,对应工况的仿真结果与试验结果基本一致,证明内聚力模型应用在该仿真中的有效性。同时相对于常规的单元删除法,基于内聚力模型的仿真结果更加接近试验结果,证明所建立方法的精度更高。

关键词：无人机风挡碰撞有限元仿真内聚力模型

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用内聚力模型研究PBGA封装焊点/IMC界面的分层开裂

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固体力学学报 2014年第4期35卷 400-409页

作者：徐林魏俊红安群力陈建桥华中科技大学力学系工程结构分析与安全评定湖北省重点实验室武汉430074

塑料球栅阵列封装PBGA的可靠性分析中,考虑封装过程中SnAgCu焊料与铜焊盘界面间产生的金属间化合物(Intermetallic compound,IMC)的影响,并引入内聚力模型(Cohesive zone model,CZM),利用ANSYS对热循环作用下焊点/IMC界面的脱层开裂情... 详细信息

塑料球栅阵列封装PBGA的可靠性分析中,考虑封装过程中SnAgCu焊料与铜焊盘界面间产生的金属间化合物(Intermetallic compound,IMC)的影响,并引入内聚力模型(Cohesive zone model,CZM),利用ANSYS对热循环作用下焊点/IMC界面的脱层开裂情况进行研究.结果表明:热循环作用下,在封装器件中焊点承受较大的应力应变,且远离中心的外侧焊点具有比内侧焊点更大的应力应变.IMC的存在极大的降低了焊点的可靠性.界面分层最先发生在最外侧的IMC/焊点界面的两端,随着热循环次数的增加,分层逐渐沿着界面两端向里扩展.在热循环的前几个阶段,各个界面的最大损伤值增大较快,随着热循环的继续加载,界面最大损伤值逐渐趋于稳定.整个过程中四号焊点界面的损伤值始终最大.

关键词： PBGA 焊点金属间化合物内聚力模型界面脱层开裂

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内聚力模型在结构胶接强度分析中的应用

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现代制造工程 2009年第11期 128-131,149页

作者：赵宁欧阳海彬戴建京李静胡坤镜西北工业大学机电学院西安710072 中国空间技术研究院西安分院西安710100

采用内聚力模型,对铝板环氧树脂胶接接头进行强度分析,模拟胶层加载过程中胶层单元失效扩展,并进行胶接接头力学实验与仿真结果对比,证明此方法的有效性;并将此方法运用于预测某复杂结构铝管胶接接头强度,为工程上合理选择胶接材料和快... 详细信息

采用内聚力模型,对铝板环氧树脂胶接接头进行强度分析,模拟胶层加载过程中胶层单元失效扩展,并进行胶接接头力学实验与仿真结果对比,证明此方法的有效性;并将此方法运用于预测某复杂结构铝管胶接接头强度,为工程上合理选择胶接材料和快速估算胶接接头的承载能力提供了参考。

关键词：内聚力模型胶接强度失效扩展

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基于内聚力模型的多晶NiTi合金微观断裂行为模拟

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塑性工程学报 2022年第5期29卷 170-177页

作者：李云飞吴连军曾祥国中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 四川大学建筑与环境学院四川成都610065

基于Matlab与改进的Voronoi图建立了多晶NiTi形状记忆合金微观结构的几何模型,并将几何数据导入有限元软件得到多晶NiTi合金紧凑拉伸试样的有限元模型。在模型的晶界处嵌入含断裂准则的内聚力单元,对多晶NiTi合金紧凑拉伸试样的微观裂... 详细信息

基于Matlab与改进的Voronoi图建立了多晶NiTi形状记忆合金微观结构的几何模型,并将几何数据导入有限元软件得到多晶NiTi合金紧凑拉伸试样的有限元模型。在模型的晶界处嵌入含断裂准则的内聚力单元,对多晶NiTi合金紧凑拉伸试样的微观裂纹扩展与晶间断裂行为进行了有限元模拟研究。结果表明,含多条晶界有限元模型的裂纹张开位移的增大与销钉处约束反力的增加之间呈非线性关系,其裂纹扩展过程远比单晶界模型复杂,推断由于晶界数量的增加影响了整个模型的应力分布,其内聚力单元的应力随着载荷的增加呈现出不同的变化规律。同时通过裂尖单元的状态变量值确定了模型的起裂时刻的临界作用力,多晶NiTi合金起裂韧度与实验结果吻合良好,验证了跨尺度数值模拟方法的合理性与准确性。

关键词：内聚力模型多晶NiTi合金微观断裂有限元模拟 Voronoi图

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基于内聚力模型预测带钢在冷轧过程中的边裂行为

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华东理工大学学报（自然科学版） 2017年第4期43卷 563-570页

作者：昝大千朱鑫波陈建钧潘红良王正东华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

由于不良的剪边质量,会在带钢边部余留缺陷,在冷轧过程中,边部缺陷在轧制作用下会产生裂纹,并伴随冷轧过程的进行,裂纹逐渐扩展,进而形成断裂失效,造成断带事故,极大地影响工业生产效率和增加生产成本,因此,预测边部裂纹扩展十分重要。... 详细信息

由于不良的剪边质量,会在带钢边部余留缺陷,在冷轧过程中,边部缺陷在轧制作用下会产生裂纹,并伴随冷轧过程的进行,裂纹逐渐扩展,进而形成断裂失效,造成断带事故,极大地影响工业生产效率和增加生产成本,因此,预测边部裂纹扩展十分重要。通过试验和仿真对比,验证了用内聚力模型(CZM)分析边部含有预置缺陷的带钢在冷轧过程中裂纹扩展行为的可行性和准确性,结合参数化分析预测边裂扩展,防止断带事故,从而指导工业生产。

关键词：内聚力模型冷轧预测边裂扩展参数化分析有限元仿真

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基于内聚力模型的柔性屏贴附及影响因素

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液晶与显示 2022年第7期37卷 840-848页

作者：黄智豪王金彪高浩宇林玲殷嘉鸿董玉德合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 合肥市商巨智能装备有限公司安徽合肥230012

本文基于内聚力模型,提出一种针对柔性屏的贴附方式,克服了传统的屏幕贴附技术只能适用于直面屏贴合而无法贴合柔性材料的问题。通过建立仿真模型对贴合过程进行模拟并分析该过程的应力变化。讨论了仿真模型中不同的下压载荷、旋转速度... 详细信息

本文基于内聚力模型,提出一种针对柔性屏的贴附方式,克服了传统的屏幕贴附技术只能适用于直面屏贴合而无法贴合柔性材料的问题。通过建立仿真模型对贴合过程进行模拟并分析该过程的应力变化。讨论了仿真模型中不同的下压载荷、旋转速度、材料属性对仿真结果的影响。实验结果表明,基于内聚力模型理论可建立一种针对柔性屏幕的贴合方式。下压载荷的增加将导致薄膜所受应力增大,而旋转速度的变化对应力的影响较小。材料属性对仿真成功与否起着关键因素。

关键词：内聚力模型柔性屏贴合仿真分析影响因素

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内聚力模型的分析及有限元子程序开发

内聚力模型的分析及有限元子程序开发

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作者：黄刘刚郑州大学

学位级别：硕士

内聚力模型是弹塑性断裂力学中一个被广泛应用与研究的计算模型。内聚力模型避免了线弹性断裂力学中的裂纹尖端应力奇异性,计算了开裂过程中应力以及断裂能。内聚力模型提出在裂纹尖端存在微小的内聚力区域,该区域内应力为开裂位移值的... 详细信息

内聚力模型是弹塑性断裂力学中一个被广泛应用与研究的计算模型。内聚力模型避免了线弹性断裂力学中的裂纹尖端应力奇异性,计算了开裂过程中应力以及断裂能。内聚力模型提出在裂纹尖端存在微小的内聚力区域,该区域内应力为开裂位移值的函数,即为张力位移关系。在对内聚力模型不断研究中,发展出了不同张力位移关系,使其能被广泛应用于各种韧性开裂、复合材料界面脱层以及粘接界面开裂等研究中。指数内聚力模型具有非线性连续的张力位移关系,考虑了开裂过程中各向位移对应力的耦合关系。研究证实,只有在其参数q等于1的条件下,各向应力关系才能完全耦合。本文提出了指数模型单向断裂能计算公式,在各种参数条件下进行计算测试。其结果表明,在复合开裂条件下,当任一向应力首先减小为零时,其对应的单向断裂能亦同时达到其临界的最大值。有限元软件ABAQUS中内聚力单元仅包含双线性内聚力模型,其他类型内聚力模型应用于ABAQUS时需通过子程序编译来实现。本文基于内聚力单元,提出采用自定义材料子程序VUMAT编译内聚力模型。推导了张力位移关系在VUMAT中的应用方法,并分别考虑线性与非线性内聚力模型,设计了内聚力模型VUMAT子程序的程序结构。编译单向开裂条件下指数内聚力模型VUMAT子程序,并与内聚力单元包含的双线性内聚力模型计算结果进行比较,证明其能准确模拟界面单元的承载以及开裂失效过程。在对指数模型耦合关系研究的基础上,采用单向断裂能作为单元失效的判据,编译复合开裂条件下VUMAT子程序。将其应用于复合材料层板脱层模拟,与实验测试值进行比较,结果表明,通过设置合理的模型参数,内聚力模型VUMAT子程序能准确模拟计算裂纹的开裂萌生与扩展过程。本文提出内聚力模型VUMAT子程序方法,能为有限元分析中提供更丰富的内聚力模型,并避免了其他子程序方法中计算收敛问题；通过提出单向断裂能公式,拓展了指数模型在复合开裂模式中应用范围,在此基础上编译其VUMAT子程序,实现了在ABAQUS中应用非线性的指数内聚力模型计算界面开裂过程。感谢国家自然基金对本文研究工作的资助,本文研究课题作为国家自然基金项目各向异性导电胶膜粘接可靠性及界面损伤研究的子课题,编译的指数模型VUMAT子程序以及基于内聚力单元编译内聚力模型的VUMAT子程序方法,将进一步应用到其粘接界面及损伤的界面模型研究中。

关键词：内聚力模型张力位移关系断裂能开裂 VUMAT子程序

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