不同泊松比复合材料层板应力强度因子的计算和断裂韧性

本文比较了两组具有不同平面泊松比的玻璃纤维／环氧树脂复合材料层板的断裂韧性和缺口断裂强度,发现低泊松比复合材料层板具有较高的断裂韧性和缺口断裂强度。并用复变函数－变分方法计算了不同的泊松比材料的应力强度因子,重点研究了应力强度因子与断裂韧性的关系。     

不同泊松比复合材料层板断裂韧性比较

本文设计制作了两组面内泊松比不同的复合材料层板,比较了它们的断裂韧性,发现泊松比为负的一组材料比常规平衡复合材料的断裂韧性高。最后,通过观察断口形貌分析了原因。     

不同泊松比复合材料的裂纹尖端应力场

具有平面负泊松比的碳纤维/环氧树脂非平衡复合材料层板具有很高的断裂韧性和缺口断裂强度。本文用复变函数一变分方法计算了负泊比材料的裂纹尖端应力场，并与常规的平衡复合材料进行了比较。本文重点研究了主应力方向与纤维夹角的关系。结果表明：负泊松比材料独特的裂纹尖端应力场有利于提高缺口断裂强度。     

泊松比对复合材料层板断裂韧性的影响

对称复合材料层板面内和厚度方向泊松比的计算公式已经推出,本文设计制作了两组面内泊松比不同的复合材料层板,比较了它们的断裂韧性,发现泊松比小的一组材料比泊松比大的常规平衡复合材料的断裂韧性高。最后,通过观察断口形貌分析了原因。     

不同泊松比复合材料的裂纹尖端应力场

具有平面负泊松比的碳纤维/环氧树脂非平衡层合复合材料具有很高的断裂韧性和缺口断裂强度.本文用复变函数-变分方法计算了负泊松比材料的裂纹尖端应力场,并与常规的平衡复合材料进行了比较,重点研究了主应力方向与纤维夹角的关系.结果表明,负泊松比材料独特的裂纹尖端应力场有利于提高缺口断裂强度.     

不同泊松比复合材料的层板断裂韧性和裂纹尖端应力场

比较了两组具有不同平面泊松比的玻璃纤维／环氧树脂复合材料层板的断裂韧性和缺口断裂强度，发现低泊松比复合材料层板具有较高的断裂韧性和缺口断裂强度；用复变函数一变分方法计算了它们的裂纹尖端应力场；研究了主应力方向与纤维夹角的关系；结果表明：低泊松比材料独特的裂纹尖端应力场有利于提高缺口断裂强度。     

复合材料层板强度预测分析(一)

本文讨论由0°、90°、±45°及由0°、90°、±60°组成的两种平衡层板,在平面应力状态下的单向强度的估算分析,给出了层板中铺层首次出现破坏和层板最终破坏的平均应力估算公式,并给出有关曲线,以供复合材料产品强度分析及最优设计应用。     

多向复合材料层板弹性模量的计算

本文推导了计算多向复合材料层板弹性模量的公式,计算结果与实验结果符合得很好。     

用杂交有限元计算应力强度因子

本文阐述了一种用假定应力分布的杂交有限元模型来计算裂纹问题中应力强度因子的方法。实践证明:该方法具有精度高、效率高的优点,并可以很方便地考虑体积力载荷以及裂纹表面的分布载荷,所以它的使用范围十分广泛。     

复合材料层合板强度界限

本文提出了复合材料层合板强度上下限的概念，给出了层合板强度上下限的计算方法，并以复合材料单向板的强度准则的为基础，对一些特殊铺层的层合板在几种受力状态下的强度限进行了讨论。     

含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接结构应力强度因子有限元分析

含裂纹铝合金板经复合材料补片胶接修复后,裂纹尖端的应力强度因子(Stress Intensity Factor,简称SIF)是关注的重点。基于有限元软件ABAQUS,建立了含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接修复件的分析模型。计算了裂纹尖端的SIF,与Rose解析模型进行了对比验证,得到裂纹尖端SIF在板厚方向上的变化,以及补片在厚度方向上修补效果的变化,对比了不同修复方式的修复效果。结果表明,裂纹尖端SIF的有限元解偏保守,被修补板厚较大时,裂纹尖端SIF值在板厚方向上的差异更加显著,双面修复方式的修复效果明显优于单面修复方式。     

梯度功能陶瓷材料的应力强度因子

研究了对称型梯度功能材料的Ⅰ型裂纹问题，并采用外推法计算了三点弯曲条件下不同组成分布的梯度功能陶瓷材料的无量纲应力强度因子K1。计算结果表明，裂纹长度较小时，K1随着组成分布指数n的增大而增大；而裂纹长度较大时，K1随着n的增大而减小。     

积分方程求解复合材料开口板的应力分布

开口结构在各种结构中所占比例非常大,因此对其强度分析具有重要的意义。复合材料开口结构的应力集中系数要明显高于均质材料,应力状态取决于材料的非均质度、孔口几何形状及荷载大小。本文根据非均质各向异性弹性理论,对含椭圆孔的正交各向异性板的孔边进行应力分析,提出了积分方程法求解方案。这里,平面的应力场是借助于保角映射的方法通过复变应力函数得到的。按所建立的数学模型对含有椭圆孔型的复合材料板进行应力分析,针对不同荷载状况和它们对孔边应力集中系数的影响进行探讨。     

含复杂孔形复合材料板孔边应力场的数值分析

孔的存在对于结构强度有相当大的影响。对于复杂孔形孔边边界条件的描述在数学上有一定的难度。边界条件建立的不够准确会给后续的计算带来很大误差。本文通过复变函数理论建立复杂孔形精确的边界条件,提高有限元建模的精度。对含机翼检修孔的正交各向异性板在外荷载作用下进行计算,得到孔边应力场的数值解。给出孔边应力分布和板的变形。     

复合材料层合板孔边应力场的有限元计算

纤维增强复合材料具有较高的比强度、比刚度和比模量,在航空航天领域得到越来越广泛的应用.层合板是当前复合材料在工程结构中应用的主要形式.对于含孔的层合板结构,由于材料的各向异性以及孔的影响,其应力分布比较复杂,采用数值解是较好的选择.本文基于层合板的可设计性特点,综合考虑铺层角度、铺层顺序等对层合结构的影响,设计出了一种二十四层对称层合板.以有限元方法为基础,借助ANSYS分析工具,对该层合板含孔结构的孔边应力重点分析,得出了不同铺层角度铺层中应力分布的云图和孔边应力分布曲线.本文结论对复合材料层合板优化设计和带孔层合结构的应力计算具有较好的参考价值.     

玻璃钢内衬钢塑复合管道应力分析

建立了玻璃钢内衬钢塑复合管道内衬应力的物理模型 ,给出了应力分布规律 ,并对内衬中应力的分布对产品性能的影响做了初步的讨论