检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2011年第2期32卷 433-438页

作者：刘双张博明哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150001

发汗式主动冷却金属热防护系统是一种新型概念,将发汗冷却方法应用于金属热防护系统中,用于提高金属热防护系统的热载荷承载能力,是解决临近空间高超声速飞行器防热问题的有效方法。设计并建立了发汗式主动冷却金属热防护系统的实验模型... 详细信息

发汗式主动冷却金属热防护系统是一种新型概念,将发汗冷却方法应用于金属热防护系统中,用于提高金属热防护系统的热载荷承载能力,是解决临近空间高超声速飞行器防热问题的有效方法。设计并建立了发汗式主动冷却金属热防护系统的实验模型,分析了发汗式主动冷却金属热防护系统的基本冷却原理,测量了同一实验模型分别在有无发汗冷却作用下,沿厚度方向不同位置测量点的温度响应。结果表明:在相同的加热条件,采用发汗冷却方法,可以使受热蒙皮材料达到相同温度的时间明显滞后;在发汗冷却作用的过程中,内部隔热层的温度不会超过水的沸点温度;采用发汗冷却方法,可以使同一结构热载荷承载能力至少提高70%;通过合理的结构设计,可以减少受热蒙皮由于热膨胀而引起的结构变形。

关键词：发汗冷却主动冷却金属热防护系统高超声速飞行器

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蜂窝夹芯试件破坏行为分析

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力学学报 2007年第5期39卷 610-617页

作者：泮世东吴林志孙雨果哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080

通过平面拉伸试验和双悬臂梁试验研究了蜂窝夹芯试件的破坏行为.在平面拉伸试验中,发现的破坏模式不是预期的面芯界面脱胶破坏而是面板层间分层破坏;在双悬臂梁试验中,发现了一种与以往文献报导中不同的破坏模式(面板层间分层,预制裂纹... 详细信息

通过平面拉伸试验和双悬臂梁试验研究了蜂窝夹芯试件的破坏行为.在平面拉伸试验中,发现的破坏模式不是预期的面芯界面脱胶破坏而是面板层间分层破坏;在双悬臂梁试验中,发现了一种与以往文献报导中不同的破坏模式(面板层间分层,预制裂纹偏转和面板分层扩展依次出现).针对试验中所发现的新的破坏模式,结合粘结模型,建立了基于蔡-希尔破坏准则和能量准则的计算模型.模拟结果与试验结果对比发现,所建立的计算模型能够很好地模拟所发现的破坏行为.

关键词：双悬臂梁分层偏转蔡-希尔破坏准则粘结模型

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超高温陶瓷复合材料抗热冲击性能影响因素的实验研究

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固体火箭技术 2013年第2期36卷 255-260页

作者：金华孟松鹤解维华朱燕伟杨强哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150001

为研究超高温陶瓷复合材料抗热冲击性能的影响因素,自行搭建多参数导电类热防护材料热冲击测试装置,测试导电类材料表面温度响应、升温速率、尺寸效应、压力及气体组分对其抗热冲击性能的影响。针对ZrB2-SiC-石墨(ZSG)典型超高温陶瓷复... 详细信息

为研究超高温陶瓷复合材料抗热冲击性能的影响因素,自行搭建多参数导电类热防护材料热冲击测试装置,测试导电类材料表面温度响应、升温速率、尺寸效应、压力及气体组分对其抗热冲击性能的影响。针对ZrB2-SiC-石墨(ZSG)典型超高温陶瓷复合材料,通过正交实验获得不同参数下热冲击实验后材料的剩余弯曲强度,并利用极差、方差分析各参数对抗热冲击性能的影响权重及显著性,结果表明表面温度响应,升温速率和尺寸效应具有显著影响,压力和气体组分影响甚微。

关键词：超高温陶瓷抗热冲击正交实验影响因素

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一种超材料梁对机械波振动吸收的模拟研究

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物理学报 2011年第3期60卷 354-360页

作者：林国昌孙宏伟谭惠丰杜星文哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150001

本文设计了一种能够对机械波进行吸收的超材料梁,超材料梁由若干质量-弹簧微结构系统和一根各向同性梁构成.通过对两种不同结构的质量-弹簧系统的分析,从理论上解释了"负有效质量"和"负有效刚度".根据Hamilton原理... 详细信息

本文设计了一种能够对机械波进行吸收的超材料梁,超材料梁由若干质量-弹簧微结构系统和一根各向同性梁构成.通过对两种不同结构的质量-弹簧系统的分析,从理论上解释了"负有效质量"和"负有效刚度".根据Hamilton原理,导出了超材料梁的代表性胞元的控制方程.通过数值模拟分析了两种不同结构的有限超材料梁对机械波的吸收性能,一种是弹性系数线性变化的质量-弹簧系统在有限梁内均匀分布,另一种是由固有频率线性变化的弹簧-阻尼器子系统构成四个相同吸收器子群在有限梁内均匀分布.模拟结果表明,进入梁中的机械波与质量-弹簧振子构成的吸收器系统发生了共振,对机械波起到了理想的吸收,从而验证了本文提出的超材料梁对机械波吸收的有效性.

关键词：超材料梁负有效质量负有效刚度机械波

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基于单胞解析模型的复合材料层合板渐进损伤数值分析

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工程力学 2012年第4期29卷 36-42页

作者：张博明赵琳哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080

基于单胞解析模型,建立一种从复合材料细观组分到宏观层合板的渐进损伤分析模型。根据连续介质力学和均匀化方法构建细-宏观关联矩阵,通过该矩阵将细观组分材料的弹性和损伤性能传递到宏观复合材料中。该模型只需给出纤维和基体的材料... 详细信息

基于单胞解析模型,建立一种从复合材料细观组分到宏观层合板的渐进损伤分析模型。根据连续介质力学和均匀化方法构建细-宏观关联矩阵,通过该矩阵将细观组分材料的弹性和损伤性能传递到宏观复合材料中。该模型只需给出纤维和基体的材料属性及纤维体积含量无需层合板的弹性和强度参数,通过组分材料的损伤失效判据确定其是否损伤,如果发生损伤则用损伤因子折算成相应的刚度衰减。通过用户材料子程序UMAT及VUMAT将单胞解析模型以及损伤理论嵌入到有限元软件ABAQUS中,对开孔复合材料层合板的渐进损伤过程进行模拟,预测了层合板强度。结果表明:预报的强度与试验值吻合较好,验证了该方法的有效性。

关键词：复合材料渐进损伤分析单胞解析模型强度有限元法用户材料子程序

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纤维缠绕复合材料压力容器渐进损伤分析

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计算力学学报 2009年第3期26卷 446-452页

作者：王晓宏张博明刘长喜杜善义哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150001

利用大型有限元软件ANSYS的参数化设计语言(APDL)建立了纤维缠绕复合材料压力容器的有限元模型,该模型真实地反应了复合材料压力容器封头处纤维缠绕层的厚度以及纤维缠绕角度沿子午线不断变化的情况,即充分体现该压力容器结构的真实性... 详细信息

利用大型有限元软件ANSYS的参数化设计语言(APDL)建立了纤维缠绕复合材料压力容器的有限元模型,该模型真实地反应了复合材料压力容器封头处纤维缠绕层的厚度以及纤维缠绕角度沿子午线不断变化的情况,即充分体现该压力容器结构的真实性。针对建立的有限元模型,对复合材料压力容器在一定内压下的应变进行了分析,将分析的结果与试验结果比较,验证该模型的准确性。在此基础上进行了复合材料压力容器的渐进损伤分析,获得了复合材料压力容器在外载荷逐渐增加的情况下,复合材料缠绕层逐层失效破坏的详细信息,为复合材料压力容器的设计提供一定的依据。

关键词：复合材料压力容器有限元建模参数化设计语言APDL 渐进损伤

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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

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含界面相的单向纤维增强复合材料三维应力场的二重双尺度方法

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复合材料学报 2010年第1期27卷 167-172页

作者：唐绍锋梁军杜善义哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080

提出了计算含界面相的单向纤维增强复合材料三维应力的二重双尺度方法。在性能预报方面,首先对界面相和纤维进行均匀化得到均匀化夹杂,然后对均匀化夹杂和基体进行均匀化得到宏观均匀材料;在应力场描述方面,从宏观均匀场出发,利用双尺... 详细信息

提出了计算含界面相的单向纤维增强复合材料三维应力的二重双尺度方法。在性能预报方面,首先对界面相和纤维进行均匀化得到均匀化夹杂,然后对均匀化夹杂和基体进行均匀化得到宏观均匀材料;在应力场描述方面,从宏观均匀场出发,利用双尺度渐近展开技术经过两次应力场传递,依次得到单胞和应力集中区域的应力场。与有限元方法相结合,计算了宏观轴向均匀拉伸载荷条件下含界面相的单向纤维增强复合材料的三维应力场分布。数值结果表明在此载荷条件下最大应力发生在每根纤维的中截面内,靠近纤维与界面相的交界处。讨论了界面相性能对应力场分布的影响,结果显示纤维、界面相与基体力学性能的等差过渡有利于缓解纤维在界面附近的应力集中。

关键词：二重双尺度方法三维应力场界面相单向纤维增强复合材料宏观性能有限元方法

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板状三维四向编织复合材料压缩细观破坏机理的实验研究

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复合材料学报 2007年第4期24卷 133-139页

作者：严实孙雨果吴林志杜善义哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150001

通过对三维四向编织复合材料薄板试件的宏观压缩破坏实验及其声发射信号的分析,研究了该材料的抗压力学性能及其失效机理。实验结果表明:材料的编织角对其压缩力学性能的影响很大,随编织角的变化,编织复合材料的压缩破坏机制发生了变化... 详细信息

通过对三维四向编织复合材料薄板试件的宏观压缩破坏实验及其声发射信号的分析,研究了该材料的抗压力学性能及其失效机理。实验结果表明:材料的编织角对其压缩力学性能的影响很大,随编织角的变化,编织复合材料的压缩破坏机制发生了变化,编织角小时,材料表现为脆性特征;当编织角大于某个临界角时,材料的应力-应变曲线趋于非线性,更多地表现为屈曲破坏。试验过程中采集到的声发射信号能有效地监测材料内部损伤演化过程。

关键词：编织复合材料压缩实验编织角破坏机理声发射

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C/C复合材料液相浸渍制备工艺及其力学性能模拟

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复合材料学报 2011年第3期28卷 159-166页

作者：梁军卢琦阚晋陈海龙哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所哈尔滨150080

针对酚醛先驱体C/C复合材料液相浸渍制备工艺各组分相的化学转化特性,基于Arrhenius方程建立了C/C复合材料液相浸渍制备工艺力学模型,详细分析了固化-炭化和石墨化两个重要的工艺阶段各组分相的体积变化规律,得到的气孔体积分数与Micro... 详细信息

针对酚醛先驱体C/C复合材料液相浸渍制备工艺各组分相的化学转化特性,基于Arrhenius方程建立了C/C复合材料液相浸渍制备工艺力学模型,详细分析了固化-炭化和石墨化两个重要的工艺阶段各组分相的体积变化规律,得到的气孔体积分数与Micro-CT系统扫描处理的细编穿刺C/C复合材料微结构图像中气孔体积分数相吻合,并结合均匀化方法对制备过程材料基体有效弹性模量进行了预测。结果表明:材料基体的有效弹性模量随着致密化次数的增加而增大,在每一次致密化过程中材料基体的有效弹性模量先增大后减小,石墨化工艺过程中材料基体的有效弹性模量达到某一值后保持平稳。

关键词： C/C复合材料液相制备工艺均匀化方法有效弹性模量 Micro CT

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