预应力法调整纤维-铝合金胶接层板的残余应力

本文采用预应力法调整了纤维-铝合金胶接层板的残余应力;分析了层板的预应力、层间残余应力和温度之间的关系并给出了表达式;用应变片法测量了层板中铝层的残余应力;讨论了预应力与层板主要力学性能的关系.      

纤维铝合金胶接层板残余应力分布

本文采用准三维有限元方法,计算对称铺设混杂复合层板在固化时产生的残余应力,给出了芳纶纤维/树脂-铝合金层板,在自由状态和施加预应力情况下的残余应力计算值,以及不同温度变化下残余应力计算值。本文还给出铝合金-玻璃纤维/树脂-芳纶纤维/树脂层板,在自由状态下固化时的残余应力值。某些计算结果与应变片包埋法实验测得的层板残余应力值十分吻合,表明了计算方法的正确性。用准三维有限元分析残余应力的方法,为设计和制造出满足最佳力学性能要求的层板提供了有价值的参考。     

玻璃纤维-铝合金层板(GLARE)的残余应力

对确定纤维金属层板残余应力的几种方法的基本原理进行了介绍，用Ｘ光衍射法，解析法和腐蚀去层法确定了玻璃纤维－铝合金层板（ＧＬＡＲＥ）的残余应力，对以上几种测试方法的优缺点进行了分析，提出了确定纤维金属层板残余应力的建议。     

预应变法调整芳纶－铝层板的残余应力

采用预应变法能有效地调整芳纶-铝层板的层间残余应力[1]。本文分析了3/2铺层的芳纶-铝层板的残余应力与所施加的预应变的关系;并用腐蚀法测定了几种不同的预应变层板中铝层的残余应力;研究了施加预应变对层板的拉伸性能和疲劳性能的影响。      

预应变法调整芳纶－铝层板的残余应力

采用预应变法能有效地调整芳纶-铝层板的层间残余应力[1]。本文分析了3/2铺层的芳纶-铝层板的残余应力与所施加的预应变的关系;并用腐蚀法测定了几种不同的预应变层板中铝层的残余应力;研究了施加预应变对层板的拉伸性能和疲劳性能的影响。     

玻璃纤维—铝合金层析（GLARE）的残余应力

对确定纤维金属层析残余应力的几种方法的基本原理进行了介绍，用Ｘ光衍射法，解析法和腐蚀支法确定了玻璃纤维－铝合金层析的残余应力，对以上几种测试方法的优缺点进行了分布，提出了确定纤维金属层板残余应力的建议。     

ARALL层板剥离特性的研究（二）：——残余应力对层板怪间性能的影响

本文通过预应力法调整ＡＲＡＬＬ层板残余应力，研究了自由层板与两种预应力层板的Ｂｅｌｌ－剥离特性。结果表明，结层板施加预应力有效地降低了其中的残余应力，无论自由层板还是预应力层板，剥离所造成的断裂均为多重混合型破坏，其实质是劳纶／胶粘剂界面破坏和纤维自身的破坏，给芳纶施加预应力有利于Ｂｅｌｌ－剥离强度的提高，同时预应力的施加使剥离面上的纤维破坏状态发生改变。     

纤维铝合金层板的研究进展

纤维铝合金层板是由铝合金和纤维增强复合材料组成的一种混杂结构材料,是一种新型的航空结构材料,广泛应用于飞机较为关键的疲劳结构件上.主要介绍了ARALL和GLARE两种纤维铝合金层板的疲劳性能、拉伸性能、抗损伤性能的研究现状,并进一步提出了今后的研究方向和工作重点.     

金属胶接接头残余应力计算及数值分析

利用Baker模型和弹塑性有限元方法研究了胶接接头搭接区残余应力的分布.结果表明,因胶粘荆的线膨胀系数比被粘物高得多,胶层固化时被粘物阻碍了胶层的收缩,故胶层中为残余拉伸应力,被粘物中为残余压缩应力,胶层中的残余应力远大于被粘物中的残余应力.利用Baker模型和有限元计算远离自由端的胶层中的残余应力,两者吻合.被粘物中的残余应力呈中心对称,等效应力经多项式拟合后呈抛物线分布.     

小孔法测量正交各向异性材料残余应力

讨论了小孔法测量正交各向异性材料残余应力。以正交各向异性无限大板孔边应力场解析解为基础, 导出了释放应变矩阵计算表达式, 并用一个算例验证了该计算式的正确性。      

复合材料层合板的固化残余应力和变形分析

本文采用非线性有限元方法研究了复合材料层合板在固化后期降温过程的残余应力和变形问题。考虑了材料的热物理与力学性质随温度的变化以及变化率和应力间耦合的影响。给出了一些有意义的结果。     

陶瓷／金属封接残余应力的计算和测试

陶瓷／金属封接过程中容易产生残余应力,将影响到封接强度和产品的可靠性。应用薄壳理论和ANSYS有限元分析软件对典型结构的应力分布进行了计算,同时应用X射线衍射法对该结构的应力进行了测试。结果表明,计算值和测量值的趋势基本一致,都是在陶瓷侧的外表面靠近界面的地方存在着最大的轴向拉应力。     

注射成型聚苯乙烯的取向和残余应力

设计带压力传感器和热电偶的矩形模具,进行聚苯乙烯不同工艺条件注射成型实验,通过测试双折射３个热直方向的分量,分析工艺条件对制品性能的影响。最后讨论注射成型制品中的取向分布和残余应力。     

逆随机边界元法预测残余应力和接触应力

本文提出了用于预测残余应力和接触应力的逆随机边界元法。将滤波算法引入随机边界元法,根据某些内点的应变的随机分布,建立量测值的边界元解析灵敏度矩阵和解析量 测矩阵,从而可能预测边界上的随机残余应力和随机接触载荷的分布和结构可靠度的分布。 最后,两个算例表明了本方法的有效性。     

FATIGUE BEHAVIOUR OF FIBRE ALUMINIUM LAMINATES WITH DIFFERENT RESIDUAL STRESSES

In this study two kinds of fibre aluminium laminates (aramid aluminium laminates, ARALL and glass aluminium laminates, GLARE) with different residual stresses in the aluminium layers were prepared. Fatigue crack propagation tests were performed. It is found that the residual stress condition plays an important role in the fatigue behaviour of fibre aluminium laminates. With a decrease of the tensile residual stress in the aluminium layers, the fatigue crack growth rate of the laminates is greatly reduced, and the shape of the curves of fatigue crack propagation rate as a function of the stress intensity factor changed. Compared to GLARE, the ARALL is more sensitive to the residual stress condition. The fatigue properties of non-prestressed GLARE are better than those of ARALL. The influence of the residual stress is discussed in detail.     

多相复合陶瓷刀具材料残余热应力的有限元模拟

以SiC和(W,Ti)C颗粒增强Al₂O₃多相复合陶瓷刀具材料为基础,运用有限元方法详细研究了材料内部残余热应力的大小与分布形态。计算结果发现,单元模型取法、弥散相颗粒大小、分布及其含量均对多相复合陶瓷刀具材料中的残余热应力有较大影响。基体内不仅存在拉应力区,而且存在不同程度和范围的压应力区,拉、压应力区的结构形式与弥散相颗粒的分布方式密切相关。研究表明,残余热应力的存在与材料的力学性能和微观结构有着密切的关系。