检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2020年第22期34卷 22154-22161页

作者：张淞凯袁鸿暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室应用力学研究所广州510632

近年来,人们越来越重视绿色环保和可持续发展,自然纤维复合材料开始得到更多的关注。山棕纤维/天然乳胶复合材料床垫是以山棕纤维作为增强体,含碳酸钙的天然乳胶作为基体,采用床垫压制工艺制备的复合材料。基于山棕纤维/天然乳胶复合材... 详细信息

近年来,人们越来越重视绿色环保和可持续发展,自然纤维复合材料开始得到更多的关注。山棕纤维/天然乳胶复合材料床垫是以山棕纤维作为增强体,含碳酸钙的天然乳胶作为基体,采用床垫压制工艺制备的复合材料。基于山棕纤维/天然乳胶复合材料床垫的制作工艺,可以认为其具有横观各向同性。本研究通过设计三种不同的力学实验来测定五个材料参数,从而建立山棕纤维/天然乳胶复合床垫的刚度矩阵和本构方程。在此基础上,利用有限元软件建立模型对实验结果进行模拟和验证。结果表明,横观各向同性材料模型对山棕纤维/天然乳胶复合材料床垫具有较高的模拟精度和可信度。

关键词：山棕纤维力学性能复合材料数值模拟

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简支梯形底扁球壳弯曲问题的准格林函数方法

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计算力学学报 2011年第2期28卷 270-273页

作者：李善倾袁鸿薛兴伟重大工程灾害与控制教育部重点实验室暨南大学应用力学研究所广州510632

以简支梯形底扁球壳的弯曲问题为例,详细阐明了准格林函数方法的思想。即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,这个函数满足了问题的齐次边界条件,采用格林公式将简支扁球壳弯曲问题的控制微分方程化为两个互相耦合的第二类Fr... 详细信息

以简支梯形底扁球壳的弯曲问题为例,详细阐明了准格林函数方法的思想。即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,这个函数满足了问题的齐次边界条件,采用格林公式将简支扁球壳弯曲问题的控制微分方程化为两个互相耦合的第二类Fredholm积分方程。边界方程有多种选择,在选定一种边界方程的基础上,可以通过建立一个新的边界方程来表示问题的边界,以克服积分核的奇异性,最后由积分方程的离散化方程组可求得径向挠度。数值结果表明,该方法具有较高的精度。

关键词：格林函数积分方程扁球壳弯曲

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CFRP加固钢筋混凝土曲梁的抗弯性能试验研究

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中山大学学报（自然科学版） 2008年第S2期47卷 109-113页

作者：关天发袁鸿暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室//应用力学研究所广东广州510632

对碳纤维复合材料加固桥梁后的受弯承载力进行了试验研究。采用16个钢筋混凝土曲梁和直梁试件进行三点弯曲试验模拟CFRP加固桥梁的抗弯加固,得到了荷载、挠度和跨中CFRP应变,为CFRP加固钢筋混凝土曲梁提供试验数据,为碳纤维复合材料在... 详细信息

对碳纤维复合材料加固桥梁后的受弯承载力进行了试验研究。采用16个钢筋混凝土曲梁和直梁试件进行三点弯曲试验模拟CFRP加固桥梁的抗弯加固,得到了荷载、挠度和跨中CFRP应变,为CFRP加固钢筋混凝土曲梁提供试验数据,为碳纤维复合材料在桥梁加固中的应用积累经验。

关键词：碳纤维复合材料桥梁加固曲梁弯曲试验

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含脱层单向铺设层合梁非线性后屈曲分析

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工程力学 2019年第11期36卷 230-240页

作者：李萍金福松简方夏飞薛江红熊颖暨南大学力学与建筑工程学院应用力学研究所"重大工程灾害与控制"教育部重点实验室

采用四分区模型,将含脱层单向铺设复合材料层合板梁分为4个子梁,根据复合材料层合理论,考虑后屈曲路径上位于脱层界面上、下子梁之间的局部受力与变形机制,建立了子梁之间接触力与变形之间的非线性定量关系。在此基础上,结合可伸长梁的... 详细信息

采用四分区模型,将含脱层单向铺设复合材料层合板梁分为4个子梁,根据复合材料层合理论,考虑后屈曲路径上位于脱层界面上、下子梁之间的局部受力与变形机制,建立了子梁之间接触力与变形之间的非线性定量关系。在此基础上,结合可伸长梁的几何非线性理论,推导出了计及接触效应的各子梁的非线性后屈曲控制方程。设定简支板梁的边界条件以及脱层前沿处各子梁之间力和位移的连续性条件,通过对控制方程和定解条件归一化,采用小参数摄动法求解,并根据梁的平衡微分方程的特点,解析其通解与特解的构造,获得了含脱层单向铺设层合梁受轴向压力作用的临界屈曲荷载及后屈曲平衡路径的理论解。通过对含脱层单向铺设的复合材料层合梁进行数值分析,综合讨论了脱层长度和深度等对层合板梁的临界屈曲载荷及接触性能的影响,并将所得的理论解与ABAQUS有限元分析得到的结果进行对比,结果表明二者高度吻合。研究发现梁的屈曲模态包含宏观的整体失效模态和界面的微观屈曲模态。梁的屈曲荷载和接触性能都是其固有属性,前者受梁的几何参数和材料参数的影响较显著,而后者则主要受脱层的位置和大小影响。

关键词：接触效应后屈曲层合梁摄动法脱层

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考虑多尺度界面力学特性的损伤复合材料层合板分岔屈曲性能的等代化

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复合材料学报 2019年第5期36卷 1132-1142页

作者：金福松薛江红夏飞李萍熊颖暨南大学力学与建筑工程学院应用力学研究所重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

提出了一种等效理论来分析含损伤碳纤维增强树脂T300/QY8911复合材料层合板的分层屈曲。针对含贯穿脱层层合板产生面外弯曲后的受力特点,引入损伤界面的接触效应,根据精确模型所给出的多尺度变形失效机制,提出了一个基于刚度等效理论来... 详细信息

提出了一种等效理论来分析含损伤碳纤维增强树脂T300/QY8911复合材料层合板的分层屈曲。针对含贯穿脱层层合板产生面外弯曲后的受力特点,引入损伤界面的接触效应,根据精确模型所给出的多尺度变形失效机制,提出了一个基于刚度等效理论来分析损伤层合板结构失效的力学性能。通过将含脱层的区域等效成一个几何形状和铺设方式完全一致,但刚度相应折减的完善子板,运用三分区模型,根据板壳理论、复合材料力学等基本原理建立各子板的屈曲控制方程,同时结合边界条件和连续性条件求解。算例分析表明,本文所得的屈曲荷载与考虑接触效应精确模型所得的解析解及ABAQUS有限元结果高度吻合。该研究方法充分考虑了脱层带来的刚度降低以及由于分层界面处非线性抗穿透约束的影响,不仅大大简化了繁琐的推导过程和节省了计算量,而且揭示了深层次的力学机制,更为主要的是,该方法可以有效推广到含多分层损伤层合板的非线性力学性能的评估,为航空航天先进复合材料的结构设计和力学分析提供有力的技术支持。

关键词：刚度等效层合板脱层多尺度分析接触效应

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固化温度对碳纤维/环氧基体界面行为影响的分析

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固体力学学报 2014年第6期35卷 545-551页

作者：赵玉萍袁鸿暨南大学应用力学研究所、重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

对界面粘结性能及热残余应力影响下的单纤维复合材料的界面行为进行了分析.采用界面的弹性-软化内聚力模型,用解析法对单纤维复合材料由固化引起的热残余应力、以及单纤维碎断过程纤维的轴向应力分布进行了模拟,得到了碳纤维/环氧树脂... 详细信息

对界面粘结性能及热残余应力影响下的单纤维复合材料的界面行为进行了分析.采用界面的弹性-软化内聚力模型,用解析法对单纤维复合材料由固化引起的热残余应力、以及单纤维碎断过程纤维的轴向应力分布进行了模拟,得到了碳纤维/环氧树脂在常温和高温固化两种情况的界面粘结性能.结果表明:与常温固化相比,高温固化后,界面的剪切强度增幅不大,界面的断裂韧性显著增加;高温固化后形成的界面,使界面的软化提前、界面的脱粘延迟;高温固化产生的纤维轴向和界面径向热残余应力对界面的软化均有延迟作用;界面径向热残余应力还对界面的脱粘有延迟作用.

关键词：碳纤维纤维/基体的粘结碎断实验内聚力模型分析模型

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复合材料层合板壳非线性力学的研究进展

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力学学报 2017年第3期49卷 487-506页

作者：刘人怀薛江红暨南大学力学与建筑工程学院应用力学研究所广州510632 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632

复合材料层合板壳是由多种组分材料组合而成.与单一材料的板壳结构相比,它无明确的材料主方向,各层间材料间断和不连续,具有明显的几何非线性和材料非线性等新的特点.其失效模式也远比单一材料的情况复杂,具有如基体开裂、脱胶、分层、... 详细信息

复合材料层合板壳是由多种组分材料组合而成.与单一材料的板壳结构相比,它无明确的材料主方向,各层间材料间断和不连续,具有明显的几何非线性和材料非线性等新的特点.其失效模式也远比单一材料的情况复杂,具有如基体开裂、脱胶、分层、分层裂纹偏转、多分层以及分层传播等多种模式.各国学者基于不同的考虑,提出了多种方法研究复合材料层合板壳的失效.首先,在简要介绍了层合板壳线性力学基本理论的基础上,重点回顾了层合板壳结构非线性力学几种基本理论发展的过程,主要阐述了经典大挠度非线性理论、一阶剪切变形理论、高阶剪切变形理论、锯齿理论、广义分层理论的理论体系及基本公式,并对几种理论之间的联系和差异进行了总结;其次,介绍了当前层合结构非线性领域的研究进展,综述了典型复合材料板壳结构的失效机理及优化设计、复合材料板壳结构在复杂环境下的破坏机理、复合材料板壳结构的物理非线性、含脱层纤维增强复合材料板壳结构的破坏机理等各研究热点的最新研究成果;最后,对该领域未来的研究方向进行了展望.

关键词：复合材料层合板壳非线性力学

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基于弹性-塑性内聚力模型的纤维拔出界面宏观行为分析

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力学学报 2015年第1期47卷 127-134页

作者：赵玉萍袁鸿韩军暨南大学应用力学研究所重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632 湖南科技大学工程力学系湘潭411201

用解析法分析了单纤维从聚合物基体中的拔出过程,采用弹性-塑性内聚力模型模拟裂纹的扩展和界面失效,确定了临界纤维埋入长度,该值区分两种不同长度的纤维拔出过程.在纤维拔出过程,界面经历不同的阶段.纤维埋长小于临界长度时,界面的脱... 详细信息

用解析法分析了单纤维从聚合物基体中的拔出过程,采用弹性-塑性内聚力模型模拟裂纹的扩展和界面失效,确定了临界纤维埋入长度,该值区分两种不同长度的纤维拔出过程.在纤维拔出过程,界面经历不同的阶段.纤维埋长小于临界长度时,界面的脱粘载荷与纤维的埋长成正比;超过临界长度后,界面的脱粘载荷近似为常数.分析了界面参数对脱粘载荷的影响:增加界面的剪切强度和界面的断裂韧性,或减小界面裂纹萌生位移,均能提高界面的脱粘载荷;界面脱粘后无界面摩擦应力时,拔出载荷-位移曲线的峰值载荷等于界面的脱粘载荷;界面摩擦应力存在时,使峰值载荷大于脱粘载荷,需要较长的纤维埋入长度和较大的界面摩擦应力.

关键词：纤维/基体粘结纤维拔出内聚力模型解析法

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浅正弦波纹圆板大挠度问题的摄动解法

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中北大学学报（自然科学版） 2010年第4期31卷 331-337页

作者：袁鸿龚胜海吴立彬暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室应用力学研究所广东广州510632

基于扁壳的非线性大挠度理论,用摄动法和幂级数方法求解了波纹圆板的大挠度方程.选取无量纲中心挠度作为摄动参数,将描述波纹圆板的非线性微分方程组化为一系列线性微分方程组.对于中心平台部分,描述各阶摄动的线性微分方程组成为通常... 详细信息

基于扁壳的非线性大挠度理论,用摄动法和幂级数方法求解了波纹圆板的大挠度方程.选取无量纲中心挠度作为摄动参数,将描述波纹圆板的非线性微分方程组化为一系列线性微分方程组.对于中心平台部分,描述各阶摄动的线性微分方程组成为通常的欧拉方程,可以得到精确解;对于波纹部分,不能直接得到各阶摄动的精确解,采用幂级数方法求解.再根据边界条件、连续条件和摄动条件,将摄动问题化为线性代数方程组进行求解,得到了具有中心平台的浅正弦波纹圆板在各种荷载作用下的具有中心挠度二次项的弹性特征.

关键词：波纹圆板非线性大挠度理论摄动法弹性特征

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基于内聚力模型的纤维复合材料残余应力分析

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材料热处理学报 2014年第12期35卷 216-221页

作者：赵玉萍袁鸿韩军杨雄飞暨南大学应用力学研究所重大工程灾害与控制教育部重点实验室广东广州510632 湖南科技大学工程力学系湖南湘潭411201

采用界面弹性-软化内聚力模型,用解析法研究了单纤维/聚合物基体复合材料高温固化后的残余应力分布。结果表明:较高固化温度引起界面软化和脱粘;纤维中残余应力分布由应力增长区和应力平台区组成,残余应力平台值与固化温度及纤维和基体... 详细信息

采用界面弹性-软化内聚力模型,用解析法研究了单纤维/聚合物基体复合材料高温固化后的残余应力分布。结果表明:较高固化温度引起界面软化和脱粘;纤维中残余应力分布由应力增长区和应力平台区组成,残余应力平台值与固化温度及纤维和基体热膨胀系数差值成正比,界面参数只对残余应力增长区的分布有影响;在界面断裂韧性相同情况下,界面弹性模量增加缩短应力传递长度,界面软化模量增加减少软化长度,弹性和软化模量变化不影响界面脱粘的温度。

关键词：复合材料残余应力解析法界面内聚力模型

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