检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张宇安徽建筑大学

学位级别：硕士

随着建筑结构的发展,为保障人民的生命及财产安全,结构的安全性需进一步提高。工程师们从结构材料种类及连接形式方面进行研究探讨,着力使建筑结构更加安全可靠。为了减小连续倒塌等一系列灾害的产生,对结构抗连续倒塌设计分析成为关键... 详细信息

随着建筑结构的发展,为保障人民的生命及财产安全,结构的安全性需进一步提高。工程师们从结构材料种类及连接形式方面进行研究探讨,着力使建筑结构更加安全可靠。为了减小连续倒塌等一系列灾害的产生,对结构抗连续倒塌设计分析成为关键。目前传统钢筋混凝土(RC)结构抗连续倒塌性机理已广泛研究,基于新式装配式混凝土(PC)结构的抗连续倒塌分析目前略有匮乏,随着社会对装配式建筑的广泛采纳及快速推广,提高装配式结构抗连续倒塌性具有重要意义。本文围绕干式连接装配式混凝土子结构与传统钢筋混凝土子结构进行抗连续倒塌试验研究,主要进行了以下几个方面工作及相关研究: (1)本文设计了一栋纵横向均为4跨的六层混凝土框架结构,取二层中跨处的两梁三柱为试验子结构作为原型结构,设计并制作了2组缩尺比例为1/3的一榀两跨的钢筋混凝土梁柱子结构试件,分别包括1组RC子结构和1组PC子结构,通过中柱静力加载试验的方式来模拟中柱失效后构件的抗连续倒塌情况。 (2)开展结构抗连续倒塌试验并记录试验现象,采集了试件的中柱竖向荷载位移、梁柱变形、钢筋应变等数据,依据各试验组的中柱荷载位移曲线来判断节点连接形式对结构抗连续倒塌性能的影响程度,将装配式结构与现浇结构进行对比分析。试验结果表明现浇子结构在抗连续倒塌过程中产生了弯曲机制、压拱机制及悬链线机制,而干式连接装配式混凝土子结构产生了弯曲机制及压拱机制。PC构件在弯曲效应阶段峰值荷载相较于RC试件提高了25.16%,在压拱效应阶段峰值荷载相较于RC试件提高了15.53%,在结构破坏前期,装配式子结构具有更高的抗连续倒塌能力。相比极限位移,现浇试件RC为256.5mm,装配式试件PC为177.4mm,装配式试件极限位移为现浇试件极限位移的69.2%,装配式构件在后期延性不足。 (3)利用有限元软件abaqus建立2个框架子结构有限元模型进行拟静力数值模拟分析,模拟曲线与试验曲线吻合良好。进一步讨论5.6级、6.8级和8.8级不同螺栓强度对结构抗连续倒塌性能的影响,数值模拟表明6.8级螺栓子结构压拱峰值荷载较5.6级螺栓子结构提高了5.95%,8.8级螺栓子结构压拱峰值荷载较5.6级螺栓子结构提高了12.23%。故提高螺栓强度可有效提高装配式子结构抗连续倒塌能力。图[56]表[9]参[67]

关键词：连续倒塌试验研究干式节点螺栓连接 abaqus数值模拟

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明挖分叉隧道回填施工力学效应与方案优选

明挖分叉隧道回填施工力学效应与方案优选

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作者：李骋重庆交通大学

学位级别：硕士

随着城市化的快速发展,城市地面交通基础设施不能满足城市人口和车辆的快速增加,为更大化利用城市既有的公路资源,加强城区之间联系和缓解交通拥堵的城市地下隧道逐渐成为了城市未来发展的主要方向。城市明挖隧道由于施工速度快、施工... 详细信息

随着城市化的快速发展,城市地面交通基础设施不能满足城市人口和车辆的快速增加,为更大化利用城市既有的公路资源,加强城区之间联系和缓解交通拥堵的城市地下隧道逐渐成为了城市未来发展的主要方向。城市明挖隧道由于施工速度快、施工成本低,近年来被广泛的采用,然而受周围建筑以及地质条件的限制,且由于明挖隧道的复杂空间布局,繁琐的施工步序,传统的素填土回填土对隧道产生的土压力过大;与平行隧道不同,分岔隧道由大跨段直接过渡到小净距段,是施工过程中非常复杂的工序转化,衔接部分力学状态更加复杂。因此,本文依托重庆两江新区照母山金洲大道与星光大道延伸段节点改造工程为依托背景,先研究RST（废弃橡胶颗粒）轻质土的各项力学性质,采用数值分析的方法,对明挖分叉隧道回填施工的方案选择、施工力学效应进行了研究,本文的主要研究内容与结论如下: （1）确定RST轻质土所用原材料,对原材料进行测试。设计了RST轻质土配合比,通过室内试验,制备符合规范要求的RST轻质土,并验证每组配合比的流动度、湿容重、抗压强度的关系。并结合实际工程选择橡胶轻质土是20%水泥掺量,3-6mm橡胶掺量为40%的配合比,测得其湿容重为17.98 KN/m3,28d抗压强度为1.738MPa。（2）基于abaqus数值模拟的方法,研究了圆拱直墙式和三心拱式隧道在固定回填高度的情况下,改变回填土力学参数对隧道结构应力和位移的变化。（3）基于abaqus数值模拟的方法,建立了明挖分叉隧道回填施工的数值模型,采用砂卵石回填,获得了隧道在沿纵向与随施工步骤结构的应力和位移变化,通过对比分析不同回填方案对隧道结构应力和位移的影响,评估了RST轻质土回填方案的可行性,结果表明RST回填方案有效降低了隧道结构的应力和位移。

关键词：明挖分叉隧道回填施工力学效应 RST轻质土 abaqus数值模拟

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顶管穿越地层过程中对周围土体的影响研究

顶管穿越地层过程中对周围土体的影响研究

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作者：凌春武汉工程大学

学位级别：硕士

我国的城镇化进程和科技进步,推动了顶管施工技术的迅速发展,但避免施工对周围土体产生影响是极具挑战性的。特别是在土体结构较差的深层软土地层中,顶管施工的影响更加明显。因此,我们基于江门市雨污分流工程,采用abaqus有限元软件进... 详细信息

我国的城镇化进程和科技进步,推动了顶管施工技术的迅速发展,但避免施工对周围土体产生影响是极具挑战性的。特别是在土体结构较差的深层软土地层中,顶管施工的影响更加明显。因此,我们基于江门市雨污分流工程,采用abaqus有限元软件进行数值模拟研究,以提供对该工程项目以及其他类似工程的施工提供指导和参考。我们通过控制变量,研究了不同施工因素对土体变形的影响大小,将模拟结果与实测数据进行对比,得出了以下主要成果:(1)理论分析表明,土体变形的原因主要包括应力扰动和地层损失两个方面。顶管施工过程中,刀盘切削、机头顶进以及管土摩擦作用都会对土体造成不同程度的扰动,导致土体应力状态发生变化,从而引起土体的位移;此外,地层损失是造成土体变形的主要原因。(2)在进行顶管施工前,我们结合地勘报告对施工现场的工程地质和水文地质特性进行了分析。基于这些数据,我们制定了一份监测方案,并对地面沉降进行了监测。通过监测,我们得出了地面沉降的规律。(3)根据顶管模拟结果,随着顶进深度的增加,管道正上方的土体沉降量逐渐增大,而远离管道的地方则沉降量有所减小。此外,顶推面压力、管径增大以及弹性模量减小也会导致土体沉降量增加,其中管径的变化对沉降量的影响最为显著。另外,顶管的埋深与沉降值呈正比关系,因此需要合理控制埋深,以避免沉降加大。为此,在实际工程中,应充分考虑这些因素,采取有效措施降低对周围土体的影响,确保施工的安全和可靠性。(4)将模拟结果与实测数据对比发现,模拟符合实际土体变形规律,具有借鉴意义。基于土体变形原因,提出了顶管设备的合理选择、正面泥水压力与出泥量控制、拆除围护结构的控制、顶进轴线控制、同步注浆控制、置换注浆控制、加固土体控制等具体措施供参考。

关键词：顶管施工变形机理 abaqus数值模拟控制措施

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BFRP筋锚杆的力学特性试验研究

BFRP筋锚杆的力学特性试验研究

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作者：张笑江苏大学

学位级别：硕士

传统钢筋锚杆由于锈蚀问题已经成为影响锚固体系耐久性和安全性的主要问题,纤维增强复合材料(FRP,Fiber Reinforced Polymer)筋材因其轻质高强和良好耐腐蚀性等特点,可以代替钢筋制作FRP锚杆。通过调研对比,芳纶纤维增强复合材料(AFRP,A... 详细信息

传统钢筋锚杆由于锈蚀问题已经成为影响锚固体系耐久性和安全性的主要问题,纤维增强复合材料(FRP,Fiber Reinforced Polymer)筋材因其轻质高强和良好耐腐蚀性等特点,可以代替钢筋制作FRP锚杆。通过调研对比,芳纶纤维增强复合材料(AFRP,Aramid Fiber Reinforced Polymer)锚杆价格贵,在岩土锚固领域中应用比较少;碳纤维增强复合材料(CFRP,Carbon Fiber Reinforced Polymer)锚杆存在价格高,抗剪强度低和锚固体粘结性能差等不足,也在岩土锚固中用的也较少;玻璃纤维增强复合材料(GFRP,Glass Fiber Reinforced Polymer)锚杆具有价格低,但是在碱性环境中抗腐蚀性能较低;玄武岩纤维增强复合材料(BFRP,Basalt Fiber Reinforced Polymer)锚杆的相关研究起步比较晚,其安全稳定性远远高于钢筋锚杆,可以替代钢筋锚杆。因此,将BFRP锚杆应用于岩土工程的锚固领域具有广阔的应用前景。同时,BFRP筋材在加工生产过程中具有绿色无污染等环境友好型特点,因此,广泛推广应用BFRP锚杆替代传统金属锚杆还具有很好的环保意义。本文以BFRP锚杆为研究对象,通过室内试验和数值分析相结合的研究手段,系统的分析了BFRP筋材表面形态、直径、注浆体类型对锚固性能的影响规律,探讨其界面的锚固机制和破坏模式,为BFRP筋锚杆推广应用到岩土锚固领域提供技术指导。通过开展不同工况下的FRP筋与注浆体的轴心拉拔试验,获取粘结应力-滑移曲线,结果显示BFRP筋直径越大其对应的粘结应力也越大,且直径较小试件的粘结应力曲线在峰值应力后出现较为明显的残余应力波动阶段,而大直径试件的粘结应力急剧降低。BFRP筋与注浆体的粘结应力主要由横肋与注浆体间的机械咬合力和摩擦力组成,试验表明,BFRP筋直径对粘结强度影响较大,随着拉拔荷载的增加,直径为8mm、10mm的BFRP试件发生拔出破坏,为延性破坏形式,直径12mm的BFRP试件发生素混凝土劈裂破坏,为脆性破坏形式。浅肋BFRP锚杆需要更长的锚具粘结长度才能充分利用其性能。相同直径下,深肋BFRP筋材的抗拔力峰值及界面粘结应力峰值均高于浅肋工况。对比素混凝土和水泥砂浆界面的峰值抗拔力可知,深肋BFRP筋材表现出比浅肋BFRP筋更好的抗拔性能。BFRP筋材与素混凝土界面的粘结应力峰值要高于和水泥砂浆界的粘结应力峰值,表明注浆体的种类对其界面抗拔性能有着显著的影响。通过综合分析可知,BFRP筋直径大小、筋材表面形式以及注浆体类型三个因素对界面粘结强度以及抗拔力影响程度的大小排序为注浆体类型>筋材表面形式>BFRP筋直径。采用abaqus软件构建BFRP锚杆加固边坡的有限元模型,研究BFRP锚杆加固边坡的承载特性及锚杆与土坡界面的应力变形特性,验证锚-土界面的破坏模式,模拟结果表明:BFRP筋与土体界面间应力随着时间增加先逐渐增大,到达峰值后出现下降段,并发现对BFRP筋部件拉拔荷载的施加使得土坡模型坡顶处筋材与土体接触面的位移急剧增大,靠近加载端的锚-土界面破坏较为严重。

关键词： BFRP锚杆界面粘结性能注浆体拉拔试验 abaqus数值模拟

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水力-动力耦合作用下滨海路基稳定性及适应性结构研究

水力-动力耦合作用下滨海路基稳定性及适应性结构研究

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作者：葛伟长安大学

学位级别：硕士

滨海路基由于受到潮汐变化的影响,使得其失稳机理和结构设计与普通公路路基有所不同,呈现出一定的特殊性,需要着重考虑波浪荷载、动水压力以及交通荷载的影响。论文以台州市中心港区疏港公路工程为依托,基于潮位资料,探究了波浪荷载的... 详细信息

滨海路基由于受到潮汐变化的影响,使得其失稳机理和结构设计与普通公路路基有所不同,呈现出一定的特殊性,需要着重考虑波浪荷载、动水压力以及交通荷载的影响。论文以台州市中心港区疏港公路工程为依托,基于潮位资料,探究了波浪荷载的分布规律;通过数值模拟的方法建立了三维路基模型,利用abaqus软件对该路基在多次潮位升降及交通荷载共同作用下的稳定性进行了分析和预测;并从消能的角度出发,对路基结构形式进行了优化设计。主要研究内容及成果如下:(1)探究波浪荷载在坡面上的分布规律。基于海门潮位站实测资料并扩充四十八种工况,利用MATLAB软件拟合得到了波浪荷载在坡面上的分布公式,结果表明:波压力分布具有局部集中的特点,其强度最大的部分集中在最大波压力点两侧1/4～1/2波高范围内,而且作用范围基本在设计潮位以下。此外,波压力受坡率、波高和波长的影响较大,随着坡度的变缓而减小,随着波高与波长的增加而增大。(2)分析水力-动力耦合作用下滨海路基的失稳机理。利用abaqus流固耦合模块并开发Dload子程序,分析了路基在1～10次潮位升降及交通荷载共同作用下的渗流场、位移场和塑性区的变化规律,并采用强度折减法进行稳定性评价和预测,研究表明:路基的稳定性主要受波浪荷载和动水压力的影响,其安全系数在涨潮期开始下降,平潮期有所回升,退潮期降至最低,并且随着潮水涨落次数的增加逐渐减小。在涨潮期和平潮期路基失稳时的滑移面出现在背海侧,退潮期滑移面出现在迎海侧。交通荷载对路基稳定性的影响主要体现在路基失稳后,表现为坡脚位移突变速度加快且迭代不收敛时的安全系数也相对较低,说明交通荷载加速了路基失稳后的变形。(3)优化滨海路基结构形式。滨海路基设计高程由设计高潮位、波浪爬高以及安全加高值三部分组成,通过对《堤防工程设计规范》、《海堤工程设计规范》、《浙江省海塘工程技术规定》三本标准中波浪爬高的计算对比,发现《海堤工程设计规范》的计算结果居中,能够兼顾工程安全性与经济性要求,滨海路基波浪爬高可以参考该规范计算并采用控制越浪量准则进行设计。此外,通过设置消浪平台、调整坡率、合理选择护面块体均可达到降低波浪爬高,削弱波浪能量的效果,建议采用组合式断面,并在迎海侧设置消浪平台,平台位置可设置在设计潮位上下0.5倍的波高范围内,宽度宜大于5m。

关键词：滨海路基水力-动力耦合 abaqus数值模拟稳定性分析结构设计

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聚脲涂覆玻璃纤维复合板的抗冲击性能研究

聚脲涂覆玻璃纤维复合板的抗冲击性能研究

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作者：覃尹星西南科技大学

学位级别：硕士

玻璃纤维增强复合材料由于其轻质高强的特点被广泛应用于抗冲击领域,但由于其多是层合结构,导致厚度方向抵抗较大冲击能量的能力较弱;同时聚脲是一种具有高弹性的粘弹性体,且对金属、混凝土、纤维复合材料的黏附性能强,已应用于军事和... 详细信息

玻璃纤维增强复合材料由于其轻质高强的特点被广泛应用于抗冲击领域,但由于其多是层合结构,导致厚度方向抵抗较大冲击能量的能力较弱;同时聚脲是一种具有高弹性的粘弹性体,且对金属、混凝土、纤维复合材料的黏附性能强,已应用于军事和民用方面。本文将探索聚脲-玻璃纤维复合板的抗冲击性能,为抗冲击领域提供一种新的结构形式,研究结果可为今后聚脲涂覆玻璃纤维复合板的应用提供理论支撑。本文首先通过聚脲涂层附着力试验验证了聚脲与玻璃纤维板之间粘结性能的可靠性。针对聚脲涂覆玻璃纤维复合板完成了系列低速冲击试验。从损伤形貌、能量耗散、最大中心变形、应变时程曲线等方面分析了聚脲涂覆玻璃纤维复合板的抗冲击性能,聚脲涂覆玻璃纤维复合板抗冲击性能从优到差为双面涂覆、背弹面涂覆、迎弹面涂覆。其次本文在试验的基础上使用abaqus分析软件建立了聚脲涂覆玻璃纤维复合板的低速冲击数值模型,将数值模拟结果和试验结果进行对比,分析了聚脲-玻璃纤维复合板的低速冲击机理,研究了撞击杆形状对复合板抗冲击性能的影响规律以及不同组合方式下复合板的抗冲击性能。综合分析最大中心变形、能量耗散可以得出,在18m/s的冲击速度下,背弹面涂覆结构对平头撞击杆的抗冲击防护能力最强;聚脲作为夹层的复合板抗冲击力学性能优于聚脲作为涂覆层的复合板。最后本文在建立的数值模型基础上给出了冲击能量、玻璃纤维板厚度、聚脲涂层厚度、玻璃纤维板强度四个参数对聚脲涂覆玻璃纤维复合板抗冲击性能的影响规律。在此基础上提出将最大中心变形作为复合板损伤指标,对聚脲涂覆玻璃纤维复合板损伤程度进行了定性分析;利用多元非线性回归方法,基于损伤指标建立了低速冲击下聚脲涂覆玻璃纤维复合板抗冲击能力预测公式。

关键词：聚脲玻璃纤维复合板低速冲击试验 abaqus数值模拟冲击力学性能

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盘形滚刀对TBM破岩效率的影响参数分析及优化设计

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福建理工大学学报 2024年第1期22卷 8-15页

作者：周亚来詹金武邵顺安郑晋溪刘国武玉娇福建理工大学土木工程学院福建福州350118 福建省建筑工程质量检测中心有限公司福建福州350118

为探究盘形滚刀形式对TBM破岩效率的影响,依托福州滨海快线工程项目,利用abaqus创建盘形滚刀破岩模型,通过优化单刃滚刀结构参数,分析多滚刀破岩方式对掘进效率的影响。结果表明:刃宽和贯入度对滚刀破岩的影响最大,随着刃宽和贯入度增加... 详细信息

为探究盘形滚刀形式对TBM破岩效率的影响,依托福州滨海快线工程项目,利用abaqus创建盘形滚刀破岩模型,通过优化单刃滚刀结构参数,分析多滚刀破岩方式对掘进效率的影响。结果表明:刃宽和贯入度对滚刀破岩的影响最大,随着刃宽和贯入度增加,滚刀受到的滚动力、垂直力和破岩体积逐渐增大,并在刃宽20 mm、贯入度10 mm时,达到最佳破岩效果;双滚刀下采用同步破岩的效率要明显高于顺次破岩,其最优刀间距为60 mm;随着四滚刀回转半径增加,滚刀受到的切向力、垂直力和合力均增大,侧向力呈现先增大后减小的趋势,在回转半径350 mm处达到最大。研究成果可为福州滨海快线项目TBM滚刀选型及施工方案优化设计提供依据。

关键词： abaqus数值模拟滚刀结构参数刀间距回转破岩

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基于abaqus的变电站GIL管廊基坑边坡稳定性分析

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科技和产业 2024年第6期24卷 295-301页

作者：孙晓雷夏强申政山东送变电工程公司济南250000

气体绝缘金属封闭输电线路综合管廊工程(gas-insulated rnetal-enclosed transmission lines,GIL管廊)以其安全、可靠的优势,广泛应用于城市变电站建设。GIL管廊安全施工的前提是保证开挖基坑边坡稳定。基于Mohr-Coulomb强度准则,采用AB... 详细信息

气体绝缘金属封闭输电线路综合管廊工程(gas-insulated rnetal-enclosed transmission lines,GIL管廊)以其安全、可靠的优势,广泛应用于城市变电站建设。GIL管廊安全施工的前提是保证开挖基坑边坡稳定。基于Mohr-Coulomb强度准则,采用abaqus模拟上软下硬地层GIL管廊土方开挖边坡地层变形情况,利用地应力平衡法和强度折减法确定边坡安全系数,验证工程支护方案的合理性,进而分析边坡失稳机理,为边坡地层变形预测、支护方案确定提供参考。结果表明,abaqus可以有效模拟强度折减;加固后边坡的最大位移减小60.5%,地面沉降不再出现,安全系数由原来的0.987提高至1.527,增大54.7%;上软下硬地层边坡开挖时,上部软弱土层形成按地层分布的多个潜在滑移面,下部岩层会以楔形体滑移模式对坡脚形成挤压作用。

关键词：变电站GIL管廊上软下硬地层基坑边坡稳定 abaqus数值模拟强度折减失稳机理

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基于三维激光扫描和有限元技术的木结构精细测量

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建筑安全 2025年第1期40卷 6-10页

作者：陈何塘高勇靳静河北科技大学建筑工程学院河北石家庄050018 河北省文物与古建筑保护研究院河北石家庄050000

古建筑随着时间的推移面临着老化、破损、耐久性降低等问题。为提升古建筑维护的效率,以北岳庙德宁之殿为依托展开现场三维激光扫描和有限元模拟,分析结构中梁的受力变形情况,对其挠度的发展进行了预测。结果表明:三维激光扫描技术应用... 详细信息

古建筑随着时间的推移面临着老化、破损、耐久性降低等问题。为提升古建筑维护的效率,以北岳庙德宁之殿为依托展开现场三维激光扫描和有限元模拟,分析结构中梁的受力变形情况,对其挠度的发展进行了预测。结果表明:三维激光扫描技术应用于古建筑的检测具有一定的实际工程意义,将模型导入Geomagic qualify软件处理后测得最大挠度为7.9 cm,理论计算得出最大挠度值已超出木结构设计规范;abaqus数值模拟结果与测量结果大致相符,当荷载施加至30 kN左右时,最大应力发生在集中荷载与支座偏移处,最大挠度值发生在跨中靠近集中荷载作用处,为7.71 cm,当荷载持续加载到50 kN左右时,木结构梁发生了明显的受弯变形,下部受拉区出现裂缝。

关键词：古建筑保护北岳庙三维激光扫描仪受力变形 abaqus数值模拟

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T800碳纤维复合材料低速冲击渐进损伤仿真与试验研究

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大连理工大学学报 2021年第6期61卷 608-614页

作者：许良涂宜鸣崔浩周松贾耀雄边钰博沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

利用有限元软件abaqus建立冲击渐进损伤模型,对国产T800碳纤维/环氧树脂基复合材料的低速冲击损伤进行了数值模拟;同时对复合材料进行低速冲击试验,通过分析不同冲击能量与凹坑深度和损伤形貌的关系研究了层合板的冲击损伤特性.结果表明... 详细信息

利用有限元软件abaqus建立冲击渐进损伤模型,对国产T800碳纤维/环氧树脂基复合材料的低速冲击损伤进行了数值模拟;同时对复合材料进行低速冲击试验,通过分析不同冲击能量与凹坑深度和损伤形貌的关系研究了层合板的冲击损伤特性.结果表明:在模拟仿真过程中,复合材料冲击时的应力分布像花生状的椭圆形,同时基体的拉伸和压缩损伤大于纤维的拉伸和压缩损伤.在试验中随着冲击能量增大,凹坑深度在35 J左右出现拐点,拐点之前凹坑深度增加缓慢,冲击表面主要是无损伤和几乎不可见的冲击损伤,内部损伤形貌近似圆形;拐点后凹坑深度急剧增加,试样内部损伤形貌逐渐趋于椭圆形,并沿45°铺层方向呈锥形扩展;在65 J时达到穿透性损伤.模拟得到的凹坑深度与试验结果吻合较好,为分析T800碳纤维/环氧树脂基复合材料层合板受低速冲击后的损伤演化和规律提供了一种有效的方法.

关键词： T800碳纤维/环氧树脂基复合材料 abaqus数值模拟低速冲击凹坑深度损伤形貌

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