纤维金属层板铆接剩余强度影响因素研究

为研究单搭铆接接头中纤维金属层板耦合损伤行为,运用金属硬化Johnson-Cook失效准则、纤维增强复合材料三维Hashin损伤准则、脱层B-K失效理论以及刚度退化失效准则建立了纤维金属层板铆接渐进失效模型,并结合实验验证了模型的合理性。考察了单搭铆接二次弯曲效应、层板铝合金体积分数、预紧力、层板孔边距对纤维金属层板铆接强度和失效模式的影响,为提高纤维金属层板铆接剩余强度提供可靠建议。分析结果表明：二次弯曲效应加速损伤发生,从而降低层板铆接强度,其中偏心加载可以削弱二次弯曲效应,更好地提高铆接强度;层板铝合金体积分数的增大能够提高层板铆接强度,但当体积分数大于50%时层板铆接比刚度和比强度反而下降;预紧力的增加能够提高层板铆接强度和增强层板损伤抗力;随着孔边距的递增,铆接剩余强度有所提高,破坏模式由灾难性拉断失效模式逐渐转化为理想的挤压失效模式,但当孔边距达到一定数值时,铆接强度不再明显提高,而失效模式也维持为挤压破坏。     

应力波载荷作用下CFRP、GFRP层板动态拉伸性能的实验研究

介绍了Hopkinson杆冲击拉伸实验设备以及实验技术,推导了应力、应变的计算公式。利用Hopkinson杆加载装置对CFRP、GFRP层合板进行了冲击拉伸实验研究,得到不同应变率下CFRP、GFRP层板的应力、应变(бε)曲线,以及断裂强度、拉伸模量、断裂应变等力学参数,以期对复合材料层板在冲击拉伸情况下动态力学行为和变形、破坏机理有一个初步的认识。     

计及湿热效应的层板复合材料疲劳寿命的试验及数据处理方法

湿热环境严重影响复合材料的物理及力学性能 ,为研究湿热效应对疲劳寿命的影响 ,建立考虑湿热影响的复合材料疲劳性能试验方法。文中以剩余强度衰减模型为基础 ,对考虑湿热效应的层板复合材料的拉—拉疲劳性能试验的全过程进行介绍 ,阐述试件准备过程、试验中测试的项目 ,详细介绍基于剩余强度衰减模型中的参数的确定以及试验中试件个数确定的计算方法 ,并且指出试验中一些必要的注意事项 ,对试验中的有关数据处理也给出相应的理论基础。以此试验方法为基础可以方便地进行疲劳寿命的预测与分析     

多壁碳纳米管对Ti-碳纤维/反应型聚酰亚胺超混杂层板力学性能的影响

为了改善Ti/反应型聚酰亚胺（PMR）树脂界面的黏结强度,从而提高Ti-碳纤维（CF）/PMR超混杂层板的力学性能,本文探究了添加多壁碳纳米管（MWCNTs）对Ti-CF/PMR超混杂层板力学性能的影响。将不同质量分数（0wt%、2.5wt%、5.0wt%和7.5wt%）的MWCNTs利用超声分散法均匀分散于PMR树脂中,随后进行Ⅰ型断裂韧性试验,探究添加MWCNTs对Ti-CF/PMR超混杂层板界面性能的影响,最后选取最优含量的MWCNTs同时添加到PMR胶层和CF/PMR树脂中,并进行弯曲试验,探究添加MWCNTs对Ti-CF/PMR超混杂层板力学性能的影响。通过SEM观察和分析了相应的失效模式和增强机制。结果表明:当MWCNTs含量为5.0wt%时,Ⅰ型层间断裂韧性提高了74%;同时添加5.0wt% MWCNTs于PMR胶层和CF/PMR复合材料树脂中,Ti-CF/PMR超混杂层板的弯曲性能较未添加MWCNTs提高了42%。这是由于MWCNTs在PMR胶层和CF/PMR树脂中的分布均匀性较高,且能分散并承受界面层转移到纤维层的载荷,并利用自身拔出、断裂、桥接、脱黏来吸收并消耗断裂能量,进一步提升Ti-CF/PMR超混杂层板的弯曲性能。      

复合材料层板精化理论两类推导方法的一致性

复合材料层板精化理论是一类变量少、精度高的理论,便于发展成有限元等数值方法,应用广泛。在推导精化理论时,由于位移场假设形式的不同,可以得到不同形式的理论,但其本质可能属于同一理论。从实例和理论两个方面予以论证,可以使以后的研究者避免重复性的工作。     

基于ANSYS的层板包扎容器2D建模模块开发及温度场分析

分析了层板包扎容器的特点,利用ANSYS的APDL语言开发了层板包扎容器的2D参数化建模模块,解决了对层板包扎容器进行有限元分析时建模繁琐的问题,并利用模块进行了温度场模拟。该模块只需要输入少量的参数即可完成模型构建、接触单元添加、网格划分等整个建模过程,为后续分析节省了大量的时间,提高了分析的效率。     

Glare 层板试样制备对其性能的影响研究

介绍了Glare层板的试样制备对其性能的影响。Glare层板试样制备主要包括试样设计与加工、加强片粘接以及裂纹预制等工艺,不合理的试样设计、加强片粘接缺陷以及测试工作区的加工误差都会对测试产生重要影响。     

胶合木梁中温度与湿度应力研究

采用有限元模拟的方法,应用Luikov传热传质模型,对层板胶合木梁中因环境变化而产生的横纹湿热应力进行了计算分析。结果显示,在环境条件以天为周期变化的情况下,对梁的影响主要集中在梁的表面附近,尤以湿度应力更为显著。因温度变化而产生的横纹温度应力相对较小,在一定条件下可以忽略其影响,而湿度应力则已达到可能使构件表面开裂的应力水平,因此在设计中应对其给予足够的重视。     

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.      

复合材料层板的修补——Ⅰ:试验结果

<正> 用不同修补材料修补的各种基本层板的破坏荷载(根据无损层板的破坏荷载(见表2)标称的)对斜接修补示于图9～10,而对阶形搭接修补示于图11～12。在这些图中的结果是对干试件的和对浸水中14d增湿试件的。还得到曝露在100%湿空气180F下达到1.1%含水量试件的资料。由水和湿空气增湿试件的破坏荷载显示相同的趋势。因此,由湿空气增湿试件的数据这里未给出,但在文献[29]中有。根据数据指出下列趋势: 对湿法手糊修补(斜接和阶形搭接),修补材料的类型未显著影响破坏荷载。当试件中干的并在70F下试验时,用预浸料修补(斜接和阶形搭接)的破坏荷载值高于