基于一种新的层合板模型的有限元分析

本文在文[1]的基础上,给出了用于层合板的静力分析和动力分析(固有频率)的变分原理,并据此给出了相应的有限元公式。大量算例表明这一方法给出令人满意的数值结果。     

加筋板总体失稳分析的等效层合板模型

基于等效刚度的思想,通过设定层合板的属性参数模拟了加筋板结构的力学特性,提出了一种适用于不同截面形状以及布局形式的加筋板总体失稳分析的等效层合板建模方法。利用PATRAN/NASTRAN 软件比较了反映实际壁板形状的高精度有限元模型与对应的赋有层合板属性的等效刚度简化模型。对于工程中常见形状的加强筋以及不同布局形式的壁板,2种模型的一阶线性失稳因子基本一致,从而验证了将等效层合板模型用于加筋壁板结构的稳定性分析可以满足工程精度要求,并显著提高了计算效率。     

弹体正冲击芳纶纤维层合板模拟研究

采用Abaqus/Explicit软件建立了弹体正冲击芳纶纤维层合板的有限元模型,并与已有文献结果进行对比以验证模型的可靠性,进而对三种不同形状弹体正冲击芳纶纤维层合板的临界速度、层合板的抗弹性能和破坏特征进行了分析。结果表明:锥形弹的临界速度最小,柱形弹的临界速度最大,而球形弹的临界速度介于二者之间;在相同的初速下,锥形弹体的杀伤力最大,球形弹体次之,而柱形弹体的杀伤力最小;层合板的破坏机制与弹头形状和冲击速度都有关系。该研究可为芳纶纤维层合板以及子弹弹头的设计和优化提供参考。     

层合梁横向冲击的动力学效应

研究了十字叠层复合材料梁横向冲击响应的动力学效应，根据冲击实验曲线及动态有限元方法计算了惯性效应和应力波效应对位移和应力响应的影响。     

泡沫铝层合结构球磨机隔声罩板模态有限元分析

运用有限元软件ANSYS建立传统隔声罩板和泡沫铝层合结构球磨机隔声罩板的模型,并进行模态分析,结果表明前者的固有频率略低于后者,但两种隔声罩板的各阶固有频率均在一个数量级上,验证了泡沫铝层合结构球磨机隔声罩板在抑制和减弱共振、吻合效应方面可与传统隔声罩板达到同样效果,并且提高了减振降噪性能。     

基于有效三维损耗矩阵的复合材料层合板模态阻尼预测

为了在复合材料层合板阻尼分析中既考虑层合板厚度方向应力、应变对结构阻尼的贡献,又不增加厚度方向的单元数量,基于复合材料的有效三维阻尼矩阵预报理论,建立了新的高效复合材料结构模态阻尼的三维有限元预测方法。沿层合板厚度方向将原结构分成若干亚层,每一亚层包含若干单层。根据合成理论计算每一亚层的刚度矩阵、柔度矩阵和有效三维阻尼损耗矩阵。对亚层划分单元,进行结构的有限元模态分析。根据模态分析结果,利用有效三维阻尼矩阵求出各个模态对应的模态阻尼。利用该理论,分别计算了单向层合板、对称层合板以及厚板的结构模态阻尼。数值计算结果表明,该方法具有很好的适用性,其优点在于既考虑了板厚方向的阻尼贡献,又减少了厚度方向的单元数,提高了计算的准确性和效率。      

弯扭耦合层合板模态特性数值模拟与试验研究

通过不同位置采用对称偏轴铺设纤维实现层合板的弯扭耦合,利用模态试验和有限元数值模拟研究弯扭耦合层合板的振动模态特性.采用单点拾振的方法采集层合板振动数据,分析其固有频率和振型参数,研究不同耦合区域层合悬臂板的模态节线位置,并且与有限元模拟结果进行对比.提出采用模态置信因子(MAC)定量描述层合板的弯扭耦合性能的方法,实...     

电压激励的压电层合悬臂梁横向振动分析

以压电陶瓷-金属-压电陶瓷对称层合结构为研究对象,基于能量法得到了等截面压电层合对称悬臂梁在横向激振电压下的强迫振动微分方程。用ANSYS软件对建立的相关有限元模型进行模态分析、谐响应分析及瞬态动力学分析,仿真结果与理论值基本吻合,验证了理论的正确性。进一步分析了阻尼对横向位移响应的影响,讨论了速度、加速度随时间的变化规律,分析了压电悬臂梁的最大应力出现位置及最大应力值随时间的关系。所得结论可为压电振子的设计和分析提供必要理论参考。     

横向线动载荷作用下复合材料层合梁的脱层扩展分析

该文基于可动边界变分原理对层合梁脱层扩展进行了分析,分析中考虑脱层间的接触效应,建立了层合梁在横向线动载荷作用下的非线性控制微分方程及相应的定解条件;同时应用Griffith准则,导出了脱层前缘各点处的能量释放率表达式;算例中讨论了脱层长度、脱层深度、几何尺寸及材料性质等因素对脱层扩展的影响。研究表明:脱层梁承受横向拉力作用时,其发生脱层扩展的可能性要比承受横向压力时大得多;脱层越长、动载荷幅值越大,脱层越容易扩展;脱层越深、梁的长高比L/h及材料的E11/E22比值越大,脱层发生扩展的可能性越小。     

满足板面载荷和横向剪应力连续的层板理论

本文提出了一种简单高阶剪切变形层板理论.其位移场满足层间位移和横向剪应力的连续性,τ_xx、τ_yx在板面等于与板面平行的载荷.位移场的变量与一阶剪切变形理论一样只有五个,但无论厚薄板均逼近精确解.文中合理考虑了层板板面上与板面平行的载荷对层板的作用,大大改善了这类问题解的精度.      

轴系横向裂纹模型对其扭转剪应力的影响

本文对轴系横向直线裂纹和半椭圆裂纹两种模型的裂纹最深点处的应力强度因子 进行了推导,以研究不同模型对轴系扭转剪应力计算的影响。计算表明：采用这两种模型计算扭转剪应力时其相对差值会很大,最大可达60％左右。但在特定范围内差值很小。本文定义了该两种模型扭转剪应力的临界相对差值 ,确定了不同裂纹深度比 （ ）所对应的临界椭圆参数 ;拟合了不同裂纹深度比 （ ）下临界椭圆参数 的计算公式,为科学选取模型提供了理论依据。     

食品包装用无溶剂型层合复合粘合剂

1.序近年来,随着食品生活的多样化和流通的广泛化,食品包装的形态变化和增加也很显著。为了适应从快餐到蒸煮食品包装、软包装材料的基础材料种类也多起来了,二层,三层等多层复合材料也不断发展,与此同时干法复合用粘合剂的性也有所提高。但是厉来     

基于弹性-黏弹性对应原理的复合材料层合板模态阻尼预测:理论及其有限元实现

提出一种利用通用有限元软件求解复合材料结构模态阻尼的有限元方法。该方法基于扩展弹性-黏弹性对应原理,定义出具有频率依存性的黏弹性复合材料复刚度矩阵,并借助ABAQUS提供的二次开发接口UMAT将其编入求解器中,结合复特征值法求解任意铺层层合板的模态阻尼。与已有的理论方法相比,本模型的计算结果更为接近实验数据。从而验证了本文提出的数值分析方法的有效性和精确性,为利用ABAQUS软件分析各向异性材料阻尼提供了一条有效途径。     

一种基于Layerwise理论的压电复合材料层合圆柱壳机电耦合有限单元

基于Reddy的Layerwise理论,对含压电铺层的复合材料层合壳的静力响应特性进行了理论研究。基于Layerwise理论,推导了含压电层的复合材料层合壳的应变分量与电场强度表达式。利用Hamilton原理和变分法,推导了压电智能层合壳的欧拉-拉格朗日方程,并采用有限元解法,建立了相应的有限元控制方程及其机电耦合刚度矩阵。通过算例结果与文献中的精确解和试验值进行了对比,表明相较于传统的经典层合板壳理论,本文理论方法的有效性和优势性;并分析了径厚比等参量对两端简支压电智能层合壳静力响应值的影响规律。      

层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响

目的研究层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响。方法通过静态压缩对平齐式和交错式等2种层合瓦楞纸板的3个方向进行实验,得到相应的应力-应变曲线,运用能量效率法对其峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收进行对比分析。结果 2种层合方式的瓦楞纸板在x,y,z方向的应力-应变曲线走势大致相似,峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收均为x方向最大,y方向次之,z方向最小。在x,y,z各个方向上,平齐式层合瓦楞纸板的峰应力、平均抗压强度、总吸能和比能量吸收均高于交错式层合瓦楞纸板。结论不同层合方式和压缩方向对层合瓦楞纸板压缩性能的影响较大,设计重型缓冲包装时可以优先选择平齐式层合瓦楞纸板的x方向,可以更好地达到提高缓冲效果和节约材料的目的。     

一种新型横向收集机的设计与研究

对一种机电一体化产品横向收集机的机械设计作深度优化,超脱原有产品的形态特征,创造独特全新产品全机械传动无极调速横向收集机。文中介绍了基本设计理念,以其研究理论为基础,设计制造出相应产品,现已投用于实际生产线,运行状况良好。实现了在提高产品技术性能的同时,增强了产品竞争能力。     

转动柔性梁横向振动的一种近似解法

通过随体坐标系的建立分析做定轴转动的刚柔耦合系统的变形运动,在考虑柔性梁轴向、横向变形和截面弯转的情况下,采用Green应变理论分析系统的几何非线性.然后用微元法从应力-应变的角度得出了系统的动力学方程.在考虑梁的几何非线性的同时,通过忽略其轴向变形,得出一个描述转动梁横向振动的强非线性方程.最后采用一种改进的L-P法求得了方程的一阶近似解,通过与能量法所得结果的比较表明,所得近似解有较好的精度.     

一种新型高灵敏度横向电容式硅微加速度计

提出了一种新型高灵敏度横向电容式硅微加速度计．根据差分电容极板间正对面积的改变来检测加速度大小．保证输出电压与加速度之间的线性度．系统刚度可由静电力调节、为了提高电学灵敏度,在检测电容极板上设计高K介质层,增大了检测电容量,减小了杂散电容的影响．使用Coventor Ware对本设计进行机械分析、力电耦合分析和模态分析,仿真结果与理论计算相吻合．加速度计使用简单的表面牺牲层工艺即可完成,具有很好的发展前景．     

反映粗粒料应力路径相关性的一种应变硬化模型

粗粒料已成为山区高填方工程的主要填筑材料,建立能较全面反映其力学特性的本构模型,对高填方工程的模拟分析及安全评价具有重要意义。在已有大型三轴试验研究的基础上,通过将硬化土模型与修正剑桥模型相结合同时引入对数形式的非线性强度参数关系式,建立了一种简便实用的弹塑性本构模型。该模型不仅能考虑应力水平对粗粒料应力-应变关系、体变特性、强度特性的影响,还能较好地反映粗粒料的应力路径相关性,模拟复杂应力状态下的粗粒料的变形特性,并且相关参数通过常规三轴试验即可测定。最后通过与不同应力路径试验结果进行对比,证明了模型的合理性。