检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2013年第10期27卷 152-156页

作者：胡捷刘磊上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240

改善纤维几何形态,引入球棒状纤维,可以提升短纤维增强复合材料的整体力学性能。基于复合材料细观力学中的剪滞模型,分析比较了球棒状纤维和平直纤维上的应力分布。应用MATLAB软件分析了不同部分的微元模型,得知球形微元具有分散内部应... 详细信息

改善纤维几何形态,引入球棒状纤维,可以提升短纤维增强复合材料的整体力学性能。基于复合材料细观力学中的剪滞模型,分析比较了球棒状纤维和平直纤维上的应力分布。应用MATLAB软件分析了不同部分的微元模型,得知球形微元具有分散内部应力,降低应力极值的效果。应用ANSYS软件给出直观模拟应力云图,验证了分析结果与理论模型的一致性。

关键词：球棒状应力传递复合材料纤维剪滞模型

来源：评论

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基于剪滞模型的锚杆锚固力学分析

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煤炭技术 2016年第11期35卷 73-75页

作者：袁英鸿刘帅安徽理工大学安徽淮南232001 煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 河南城建学院河南平顶山467036

从复合材料力学的角度出发,将复合材料剪切滞理论运用于锚杆支护,对锚固体内部应力分布进行了研究,通过剪应力并非线性分布的假设,推导出弹性状态下受到载荷的锚固体轴力分布函数与黏结面剪应力分布函数。通过算例分析锚固体内部交界面... 详细信息

从复合材料力学的角度出发,将复合材料剪切滞理论运用于锚杆支护,对锚固体内部应力分布进行了研究,通过剪应力并非线性分布的假设,推导出弹性状态下受到载荷的锚固体轴力分布函数与黏结面剪应力分布函数。通过算例分析锚固体内部交界面的剪应力和锚杆的轴力,绘出轴力和剪力分布图像,并通过数值模拟进一步验证了结果,证明了公式的合理性。

关键词：锚杆剪滞模型轴力锚固

来源：评论

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基于剪滞模型的复合材料细观力学特性Monte-Carlo模拟

基于剪滞模型的复合材料细观力学特性Monte-Carlo模拟

引用

作者：范寅上海交通大学

学位级别：硕士

细观力学作为一种研究途径，可以预报复合材料的力学性能并揭示其损伤和破坏本质，对复合材料的研究和设计意义重大。之前的大量工作证明，剪滞模型结合Monte-Carlo模拟方法对复合材料破坏过程的研究已比较成熟并可以有效的预报单向复... 详细信息

细观力学作为一种研究途径，可以预报复合材料的力学性能并揭示其损伤和破坏本质，对复合材料的研究和设计意义重大。之前的大量工作证明，剪滞模型结合Monte-Carlo模拟方法对复合材料破坏过程的研究已比较成熟并可以有效的预报单向复合材料的最终强度。本文根据复合材料的细观结构特点，提出纤维随机分布的假设，并以此建立了新的剪滞模型。为证明新模型的合理性，本文利用了***和***有限元分析软件建模验证,并且两者的结果基本吻合。在此基础上，为实现多根纤维的强度分析，本文引入了有限差分方法，并建立了基于新剪滞模型的有限差分模型。最后，利用有限差分模型结合Monte-Carlo模拟方法预报了复合材料的内部应力场和强度值。模拟结果显示，新的剪滞模型较普通剪滞模型得到应力场具有一定的特点，并且最终影响了对强度值的预报。

关键词：剪滞模型 Monte-Carlo模拟随机分布有限差分方法应力场强度预报

来源：评论

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仿贝壳复合结构强韧机理的剪滞模型研究

仿贝壳复合结构强韧机理的剪滞模型研究

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作者：宋兆强中国科学技术大学

学位级别：硕士

结构生物材料提供一个检视自然界中的生物材料如何进化出各个组分使其实现力学性能（高模量、高强度和高韧性）协同的机会。贝壳纳米复合材料（包括贝壳和骨骼材料）是典型的具有优异力学性能的结构生物材料。理解生物材料中的纳米结构... 详细信息

结构生物材料提供一个检视自然界中的生物材料如何进化出各个组分使其实现力学性能（高模量、高强度和高韧性）协同的机会。贝壳纳米复合材料（包括贝壳和骨骼材料）是典型的具有优异力学性能的结构生物材料。理解生物材料中的纳米结构构造方式的力学机制可以促进生物启发性工程的发展。利用贝壳纳米材料生物启发性工程，层状复合材料设计是一种有效的改善在脆性材料中出现的强韧性倒置现象的方法。通过合理设计的弱界面可以使层状材料获得极高的断裂功，而且不需要损耗太多的结构强度。前人的工作已经确定了弱界面通过界面分层来阻止裂纹扩展的作用。这种层状材料在载荷-位移曲线中通常具有台阶状或锯齿状破坏过程，称这一过程为渐进破坏过程。\n 本文首先使用非线性剪滞模型研究了以“砖块-灰泥”结构为模型的贝壳纳米复合材料的刚度、强度和韧性的同步优化如何依赖于组分性质和微结构参数。我们在文中，给出砖块之间的弹塑性界面和重叠长度能显著影响界面剪力分布不均匀，应力传递效率，以及最终的破坏方式，这种影响还与砖块尺寸和砖块排布方式有关。“砖块-灰泥”结构中存在两个分别与优化强度和优化韧性有关的特征长度。通过匹配具有规则排布的“砖块-灰泥”结构的贝壳纳米复合材料中的这些特征长度值，使这些长度值尽量接近，来实现强度和韧性的同步优化，同时结构中的砖块和界面发生同步均匀破坏。在随机排布的“砖块-灰泥”结构中，重叠长度是分散的，具有一定的分布，因此贝壳纳米复合材料的破坏方式从同步均匀破坏转变为砖块或界面的渐进破坏，同时伴随着强度和韧性的适当降低。特别地，在随机排布的“砖块-灰泥”结构中存在一个参数范围，在这个参数范围内强度和韧性对于随机排布的随机度不敏感。本文的结果根据特征长度匹配原则提出参数选择准则来合理设计贝壳纳米复合材料。这一准则解释了贝壳纳米材料具有高强度和高韧性的，而人工仿贝壳纳米复合材料不具有这一特性的原因。其次，研究了层状材料中渐进破坏的产生原因。使用非线性剪滞模型得到的结果表明，在层状结构中存在一个特征基体相邻裂纹间距，当相邻裂纹间距大于这一特征相邻裂纹间距，界面会发生稳定地分层;反之，界面为不稳定地破坏。在稳定的界面分层过程中存在特定的破坏应变和应力峰值平台，这一应力峰值平台宽度与相邻裂纹间距有关。当层状材料中的相邻裂纹间距是离散分布的时候，载荷-位移曲线中的阶梯状渐进破坏是易于理解的。进一步，我们解释了弱界面如何影响层状材料中的相邻裂纹间距的大小，以及如何提高层状结构符合材料的有效韧性。

关键词：纳米材料层状结构材料力学剪滞模型

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基于单向陶瓷基复合材料拉伸曲线的细观力学参数识别

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推进技术 2018年第9期39卷 2121-2126页

作者：韩笑高希光宋迎东南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

为了确定陶瓷基复合材料组分材料的细观力学参数,对陶瓷基复合材料拉伸曲线与细观力学参数之间的关系进行了研究,提出了基于单向陶瓷基复合材料拉伸曲线的细观力学参数的识别方法。单向陶瓷基复合材料典型的拉伸曲线可分为三段:初始线... 详细信息

为了确定陶瓷基复合材料组分材料的细观力学参数,对陶瓷基复合材料拉伸曲线与细观力学参数之间的关系进行了研究,提出了基于单向陶瓷基复合材料拉伸曲线的细观力学参数的识别方法。单向陶瓷基复合材料典型的拉伸曲线可分为三段:初始线性段、过渡段以及第二线性段。基于剪滞模型,建立单向拉伸曲线初始线性段的斜率、第二线性段的斜率以及截距的表达式,并将理论值与实验值进行比较,从而识别出细观力学参数。最后将识别出的细观力学参数带入剪滞模型,并预测SiC/SiC单向陶瓷基复合材料的轴向拉伸应力应变曲线。预测结果与实验吻合很好,说明该细观力学参数的识别方法是可行的。同时采用另一种方法测量纤维弹性模量。两种方法的测量偏差小于5%,进一步证明了本文方法是合理的。

关键词：单向陶瓷基复合材料轴向拉伸曲线剪滞模型细观力学参数参数识别

来源：评论

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界面层参数对陶瓷基复合材料单轴拉伸行为的影响

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航空动力学报 2010年第3期25卷 597-602页

作者：孙志刚李龙彪朱彬宋迎东南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

采用细观力学方法研究了界面层参数对陶瓷基复合材料单轴拉伸行为的影响.在剪滞模型基础上提出了考虑界面相与界面层效应的力学简化模型,结合临界基体应变能准则、最大剪应力准则、临界纤维应变能准则确定基体裂纹间距、界面脱黏长度和... 详细信息

采用细观力学方法研究了界面层参数对陶瓷基复合材料单轴拉伸行为的影响.在剪滞模型基础上提出了考虑界面相与界面层效应的力学简化模型,结合临界基体应变能准则、最大剪应力准则、临界纤维应变能准则确定基体裂纹间距、界面脱黏长度和纤维失效百分数,对考虑界面层影响的陶瓷基复合材料拉伸应力-应变曲线进行了模拟,讨论了界面层体积分数、弹性模量及泊松比对拉伸行为的影响,并与试验结果进行了对比,发现考虑界面层及界面相的影响时,界面脱黏和纤维失效段应力-应变曲线与试验数据更接近,预测效果更好.

关键词：陶瓷基复合材料界面层基体开裂界面脱黏纤维失效应力-应变曲线剪滞模型

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单向陶瓷基复合材料任意应力本构行为快速计算方法

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推进技术 2021年第11期42卷 2562-2568页

作者：韩笑高希光史剑宋迎东张盛于国强南京航空航天大学能源与动力学院航空发动机热环境与热结构工业和信息化部重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 中国航发四川燃气涡轮研究院四川成都610000 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室江苏南京210016

为了实现快速预测陶瓷基复合材料(CMCs)任意应力加卸载作用后的损伤状态和本构行为,对CMCs任意应力加卸载力学行为进行研究。提出基于剪滞模型的任意应力加卸载曲线简化方法,得到仅包含决定CMCs损伤状态的等效载荷曲线,直接计算CMCs在... 详细信息

为了实现快速预测陶瓷基复合材料(CMCs)任意应力加卸载作用后的损伤状态和本构行为,对CMCs任意应力加卸载力学行为进行研究。提出基于剪滞模型的任意应力加卸载曲线简化方法,得到仅包含决定CMCs损伤状态的等效载荷曲线,直接计算CMCs在等效载荷曲线作用后的滑移区分布,避免对载荷曲线的逐点计算,进而预测了材料的损伤状态和应力应变行为。对一给定的载荷曲线,简化后峰值和谷值载荷总数减小了63.16%。将该原始加卸载曲线和简化后的等效载荷曲线分别带入剪滞模型和本文提出的滑移区分布计算过程,计算CMCs的滑移区分布和应变。结果表明,两种方法计算结果一致,说明本文提出的载荷曲线简化过程和滑移区分布计算过程是可行的。

关键词：陶瓷基复合材料载荷曲线简化方法剪滞模型滑移区分布

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基于弹塑性剪滞理论的单丝复合材料段裂过程的蒙特卡罗模拟

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复合材料学报 2010年第5期27卷 1-6页

作者：王晓宏张博明杜善义孙新杨哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080

单丝复合材料段裂试验(SFCFT)中,随着外载荷的增加,纤维出现了随机脆断的现象,并在一定的载荷下纤维的段裂数达到"饱和"状态(即纤维段裂数目不再增加),该试验常用于表征纤维与基体间界面性能。针对该试验,本文中充分考虑了组... 详细信息

单丝复合材料段裂试验(SFCFT)中,随着外载荷的增加,纤维出现了随机脆断的现象,并在一定的载荷下纤维的段裂数达到"饱和"状态(即纤维段裂数目不再增加),该试验常用于表征纤维与基体间界面性能。针对该试验,本文中充分考虑了组分材料的真实性能(即基体材料的弹塑性性能),利用弹塑性剪滞理论进行纤维与基体间的应力传递分析,初步获得较真实的纤维轴向应力及界面剪应力分布形式;在此基础上,考虑纤维强度分布的非均匀性,利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法对试验中纤维的随机段裂过程进行了模拟预报,获得载荷与纤维的段裂数的关系。模拟预报与试验结果比较吻合,表明该应力分析及模拟方法的有效性。

关键词：单丝复合材料界面剪滞模型蒙特卡罗模拟随机段裂

来源：评论

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单向纤维增强SiCf/SiC复合材料单轴拉伸损伤失效机制

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复合材料学报 2022年第9期39卷 4483-4497页

作者：刘波刘翠云马朝利北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学材料科学与工程学院北京100191

本文对纤维增强陶瓷基复合材料在单向载荷下的损伤失效机制进行了研究。根据常规的剪滞模型,引入库仑定律描述界面剪应力,根据能量平衡方法和断裂力学脱粘准则,计算了基体的稳态开裂应力和界面的脱粘长度。分析了不同剪滞模型下基体稳... 详细信息

本文对纤维增强陶瓷基复合材料在单向载荷下的损伤失效机制进行了研究。根据常规的剪滞模型,引入库仑定律描述界面剪应力,根据能量平衡方法和断裂力学脱粘准则,计算了基体的稳态开裂应力和界面的脱粘长度。分析了不同剪滞模型下基体稳态开裂应力的区别和适用范围,讨论了界面剪应力、界面摩擦系数、界面脱粘能、纤维体积分数等对基体稳态开裂应力的影响。采用剪滞模型描述纤维增强陶瓷基复合材料在损伤后的细观结构应力场,根据基体裂纹随机演化方法确定基体裂纹的间距,根据断裂力学脱粘准则描述界面的脱粘行为,将剪滞模型和损伤模型结合预测了单向纤维增强陶瓷基复合材料在单轴载荷下的应力-应变曲线,讨论了各因素对应力-应变曲线的影响。

关键词：陶瓷基复合材料连续纤维增强剪滞模型纤维脱粘基体裂纹

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基于高频电阻抗信号的结构损伤监测

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浙江大学学报（工学版） 2007年第1期41卷 6-11页

作者：严蔚陈伟球林志华蔡金标浙江大学土木工程学系浙江杭州310027 香港城市大学建筑系

给出了利用高频电阻抗信号进行结构损伤识别的精确定量分析方法.考察压电片-黏结层-主体结构组成的一个耦合结构系统,主体结构采用一维模型并只考虑轴向振动,引入剪滞模型来描述压电片与主体结构之间的剪力传递,考虑压电片的动力效应,... 详细信息

给出了利用高频电阻抗信号进行结构损伤识别的精确定量分析方法.考察压电片-黏结层-主体结构组成的一个耦合结构系统,主体结构采用一维模型并只考虑轴向振动,引入剪滞模型来描述压电片与主体结构之间的剪力传递,考虑压电片的动力效应,采用传递矩阵法导出了这一耦合结构的系统方程,得到了压电片电导纳的解析表达式.通过算例验证了所给出方法的正确性和有效性.计算结果表明,弱界面对电阻抗信号有较大的影响,利用电导纳的虚部可以清楚地检测到界面的弱黏结;采用电阻抗技术能够很好地识别结构局部的细小损伤.

关键词：损伤识别电阻抗法剪滞模型传递矩阵法

来源：评论

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