根據(jù)復(fù)合材料的力學(xué)特性,結(jié)合有限元理論和工程經(jīng)驗(yàn),提出了一種計(jì)算復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)后屈曲承載能力的工程簡化理論與方法,并以復(fù)合材料j型加筋板計(jì)算模型為例,從工程角度說明了計(jì)算后屈曲承載能力的思路與公式.利用該方法通過算例計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)該種復(fù)合材料加筋板穩(wěn)定性計(jì)算方法可以解決后屈曲的幾何非線性帶來的計(jì)算難度,能保持較高的精度,并可用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用中.

復(fù)合材料在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷作用下的損傷形式是十分復(fù)雜的,精確的模型能更深刻地揭示復(fù)合材料的損傷機(jī)理。以hahn和tsai提出的單向損傷模型為基礎(chǔ)建立了剛度遞降關(guān)系,運(yùn)用上述剛度遞降關(guān)系給出了一個(gè)疲勞壽命算例,計(jì)算數(shù)據(jù)與試驗(yàn)結(jié)果較為吻合,相對(duì)誤差分別為7.72%和8.79%。結(jié)果表明:材料在循環(huán)加載作用下的損傷過程大體上可以分為兩個(gè)階段;通過保留泰勒級(jí)數(shù)展開二次項(xiàng),能準(zhǔn)確模擬出材料的"突然死亡"行為。

對(duì)于豎向承載復(fù)合樁基,利用三維有限元數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)其承載能力進(jìn)行分析。主要研究當(dāng)樁周土體為松砂時(shí),樁距對(duì)群樁側(cè)阻、端阻、承臺(tái)內(nèi)外區(qū)土阻力、群樁總承載力的影響,并將各自的群樁效應(yīng)系數(shù)與《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》jgj94—94中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

結(jié)合復(fù)合材料修正后的h-r混合變分原理,直接借助應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,推導(dǎo)了新的應(yīng)力模式,建立了復(fù)合材料層合板的雜交等參有限元列式。利用mathematica語言編程進(jìn)行數(shù)值實(shí)例分析,其計(jì)算結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)的精確解以及abaqus軟件建模分析結(jié)果對(duì)比,實(shí)例證明該方法所得到的各個(gè)靜力學(xué)量更接近精確解,并且可用較少的網(wǎng)格劃分得到較精確的解。

對(duì)復(fù)合材料開孔層合板有限元建模過程中網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行量化研究。應(yīng)用參數(shù)化的方法建立多種板寬孔徑比、多種鋪層比例的開孔層合板模型,逐級(jí)調(diào)整網(wǎng)格密度,計(jì)算單軸拉伸載荷作用下孔邊最大應(yīng)力集中系數(shù)。根據(jù)有限元結(jié)果,結(jié)合牛頓插值的數(shù)值計(jì)算方法,模擬出開孔層合板合理的網(wǎng)格密度劃分方程。然后,對(duì)該網(wǎng)格劃分方程下計(jì)算的數(shù)值解進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證與解析解驗(yàn)證。結(jié)果表明,這種網(wǎng)格密度劃分方程能有效地降低計(jì)算誤差,可以在板寬孔徑比大于3的復(fù)合材料開孔層合板的有限元計(jì)算中廣泛使用。

平面編織復(fù)合材料層合板低速?zèng)_擊后的拉伸性能

建立雙伸縮立柱的力學(xué)模型,依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),分別計(jì)算出立柱在承受1.1倍偏載與2倍中心載荷的情況下,立柱各段的最大撓度及最大應(yīng)力。利用有限元分析軟件ansys對(duì)立柱在承受以上2種載荷的情況下進(jìn)行有限元分析,直觀地展現(xiàn)出立柱在受力時(shí)其應(yīng)力及位移的大小與分布。結(jié)果表明,力學(xué)計(jì)算結(jié)果和ansys分析結(jié)果基本一致,從而驗(yàn)證了有限元法在此結(jié)構(gòu)分析中的合理性。

基于施工風(fēng)險(xiǎn)及工程造價(jià)等因素考慮,南京長江隧道采用盾構(gòu)法施工。盾構(gòu)為圓形斷面,內(nèi)部為預(yù)制車道板、牛腿等結(jié)構(gòu),隨著使用年限的增加,車道板、牛腿逐漸出現(xiàn)開裂、滲水等現(xiàn)象。采用有限元對(duì)車道板及牛腿結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行了計(jì)算分析,結(jié)果表明,隧道行車道板的設(shè)計(jì)截面和配筋滿足規(guī)范要求,設(shè)計(jì)裂縫寬度也在規(guī)范要求范圍內(nèi),且有一定的富余。

復(fù)合材料力學(xué)性能復(fù)合材料 百科名片 橡塑復(fù)合材料 復(fù)合材料(compositematerials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的 方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)， 使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金 屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹 脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳 化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。 目錄 歷史 分類 性能 成型方法 應(yīng)用 江蘇新型復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)園 展開 編輯本段 歷史 復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強(qiáng)粘土和已使用上 百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復(fù)合而成。20世紀(jì)40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā) 展了玻璃纖

本文介紹了有限元軟件abaqus的有限元建模和仿真分析的過程,并且應(yīng)用abaqus對(duì)層合板/夾層板的熱膨脹和熱彎曲問題進(jìn)行分析,建模過程中分別采用實(shí)體單元和殼單元兩種不同單元建模,分別對(duì)兩種單元建立模型的熱膨脹和熱彎曲問題仿真分析。通過與精確解的比較可以得出：實(shí)體單元可以更好的應(yīng)用于復(fù)合材料層合/夾層結(jié)構(gòu)的熱膨脹和熱彎曲問題。具有一定的工程指導(dǎo)意義。

針對(duì)目前預(yù)測(cè)瀝青混凝土彈性模量的主要方法(基于宏觀層面的試驗(yàn)法和經(jīng)驗(yàn)法)均未能反映其細(xì)觀結(jié)構(gòu)的問題,基于復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)方法建立了瀝青混凝土多相的2層嵌入式細(xì)觀力學(xué)模型,求解得到單夾雜復(fù)合材料的2個(gè)彈性常數(shù)(彈性模量和剪切模量);結(jié)合多步驟方法,即將各檔粒徑集料與空隙逐一投入,然后進(jìn)行均勻化,得到多夾雜復(fù)合材料彈性模量,并與試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本相同;該方法能夠反映各組成材料在瀝青混凝土中所起的力學(xué)作用;瀝青混凝土的空隙率、瀝青膠漿的彈性模量對(duì)瀝青混凝土的彈性模量有重要影響。

寬w(mm)高h(yuǎn)(mm)厚度t(mm)a1(mm2)a2(mm2)a3(mm2)a4(mm2)yc1(mm)yc2(mm)yc3(mm) 1210450.918938.88188.1944.5522.50.45 2210450.918938.88188.1944.5522.50.45 3210451.02104320944.522.50.5 4210451.02104320944.522.50.5 5210451.123147.08229.7944.4522.50.55 6210451.123147.08229.7944.4522.50.55 7210451.225251.122410.5644.422.50.6 8210451.2

通過復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)力學(xué)方法,分析了石棉纖維/樹脂復(fù)合材料的力學(xué)工作機(jī)理,通過分析,石棉纖維/樹脂基復(fù)合材料力學(xué)性能的主要影響因素為:纖維的摻量、基體的抗裂應(yīng)力、纖維臨界體積等,并根據(jù)理論分析提出了改進(jìn)這種新型復(fù)合材料力學(xué)性能的設(shè)計(jì)方法。

根據(jù)彎曲和拉伸組合作用下的單根纖維的受力狀態(tài),提出了細(xì)觀變位約束模型以求解承受軸拉的隨機(jī)各向分布纖維增強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能。將單根隨機(jī)纖維的理論解在三維空間進(jìn)行積分運(yùn)算,有效描述了受拉纖維混凝土開裂后的受力過程,并給出了復(fù)合材料拉伸應(yīng)力與裂紋張開位移、纖維傾斜角的函數(shù)關(guān)系,繪制的合成纖維混凝土曲線與試驗(yàn)結(jié)果有較好的一致性。

復(fù)合材料是一種比強(qiáng)度和比模量均較高的材料,通過鋪層角的優(yōu)化設(shè)計(jì),在一定范圍內(nèi)還可以改變其性能,提高其承載能力。復(fù)合材料已在大型風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中獲得成功應(yīng)用。葉片是風(fēng)力機(jī)受力最為復(fù)雜的部件,也是最重要的部件之一。風(fēng)力機(jī)想要獲得較高的風(fēng)能利用系數(shù)和較大的經(jīng)濟(jì)效益,其基礎(chǔ)就是設(shè)計(jì)良好的葉片。近年從全球風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和趨勢(shì)來看,風(fēng)電裝機(jī)容量逐年上升,其根本原因就在于風(fēng)力發(fā)電所具有的環(huán)保性和可再生性,因此風(fēng)力發(fā)電還有巨大的發(fā)展空間。本文結(jié)合葉片的工作特性對(duì)某大型風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片進(jìn)行了有限元分析,為保證風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性及經(jīng)濟(jì)性提供了依據(jù)。

針對(duì)空間結(jié)構(gòu)中常見的復(fù)合材料層合殼體結(jié)構(gòu)發(fā)展了一種多層相對(duì)自由度層合殼元。這種實(shí)體型殼元既可以用較粗的網(wǎng)格很好地模擬層合殼,又易與三維實(shí)體單元相連接,使變厚度、帶有補(bǔ)強(qiáng)的復(fù)合材料層合殼體等復(fù)雜結(jié)構(gòu)得以正確建模。同時(shí)運(yùn)用旋轉(zhuǎn)周期有限元技術(shù)對(duì)大規(guī)模的空間復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)成功實(shí)施了屈曲分析。數(shù)值算例驗(yàn)證了本文計(jì)算策略的有效性。

在cetrumt-2型試驗(yàn)機(jī)及l(fā)kdm-2000輪廓摩擦磨損儀上考察了氧化物顆粒填充pa1010復(fù)合材料的靜態(tài)蠕變特性與松馳特性,并從實(shí)驗(yàn)結(jié)果出發(fā),建立了一種新型的粘彈性力學(xué)模型.理論計(jì)算結(jié)果及實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明該模型能較好地反應(yīng)顆粒增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料的粘彈性質(zhì).

研究了在熱沖擊下任意形狀(僅一個(gè)方向有曲率)復(fù)合材料殼的非線性剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)響應(yīng)。根據(jù)mindlin理論,建立了任意形狀的復(fù)合材料殼的非線性應(yīng)變-位移關(guān)系。借助于數(shù)學(xué)理論以及幾何關(guān)系,描述了殼上任意點(diǎn)的變曲率。用虛功原理建立了動(dòng)力學(xué)變分方程,并采用等參單元對(duì)殼的連續(xù)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行離散,建立了中心剛體-復(fù)合材料殼的剛-柔耦合動(dòng)力學(xué)方程。用高斯積分計(jì)算常值陣,為了提高計(jì)算效率,采用廣義-α法結(jié)合newton-raph-son迭代法對(duì)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行積分。將采用該方法計(jì)算得到的頻率與ansys軟件計(jì)算得到的作對(duì)比,驗(yàn)證了模型的正確性。通過算例分析了在熱沖擊作用下復(fù)合材料殼的線性、非線性的動(dòng)力學(xué)特性,以及曲率、材料特性對(duì)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響。

本文介紹了大型運(yùn)載火箭地面靜力試驗(yàn)的技術(shù)要求，對(duì)安裝框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析。通過對(duì)安裝框架中關(guān)鍵部件的受力情況和模態(tài)的分析，計(jì)算出了安裝框架中升降平臺(tái)、固定平臺(tái)、承力框架的最大綜合等效應(yīng)力及其振動(dòng)頻率。

結(jié)合工程實(shí)際,運(yùn)用大型有限元分析軟件ansys分析了不同樁長、不同樁土模量比和不同樁間距情況下高壓旋噴樁復(fù)合地基的承載特性.結(jié)果表明,該地基存在有效樁長,當(dāng)樁土模量較合適時(shí),該地基能夠發(fā)揮最大作用;同時(shí)運(yùn)用ansys優(yōu)化功能,得出了最優(yōu)樁長、最優(yōu)樁體彈性模量和最優(yōu)樁間距,為實(shí)際工程提供一些參考.

主要對(duì)帶孔復(fù)合材料板和螺栓連接復(fù)合材料板的三維應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算分析。通過計(jì)算分析發(fā)現(xiàn),帶孔復(fù)合材料板在受單向拉伸時(shí),在相同載荷(面應(yīng)力)作用下,復(fù)合材料板的厚度對(duì)板的強(qiáng)度影響不大,隨著厚度的增加,板上最大應(yīng)力值變化不大;對(duì)于帶孔板而言,孔的形狀對(duì)孔周邊應(yīng)力集中程度影響比較大,孔為橢圓孔,并且長軸方向與載荷方向平行時(shí),孔邊應(yīng)力集中程度比較小;而當(dāng)橢圓的短軸與載荷方向平行時(shí),應(yīng)力集中程度最大;孔為圓孔時(shí),應(yīng)力集中程度介于上面兩種形狀之間。對(duì)于多孔復(fù)合材料板計(jì)算發(fā)現(xiàn),多孔板在受拉作用下,各個(gè)孔周圍應(yīng)力分布與孔的位置有關(guān),在距離板邊沿越近的孔,其周圍最大等效應(yīng)力值越大;對(duì)螺栓連接板而言,螺栓的材料參數(shù)對(duì)板的應(yīng)力分布影響不大,板上最大應(yīng)力都位于孔的右端稍偏下位置;螺栓連接復(fù)合材料板在相同的載荷作用下,板上最大等效應(yīng)力值隨螺栓的彈性模量的增大也相應(yīng)增大

本文首次建立了套管變形的粘彈塑性有限元力學(xué)模型。通過理論和實(shí)踐證明,力學(xué)模型ⅲ是準(zhǔn)確而可靠的。此力學(xué)模型可研究套管外壁受均勻或非均勻載荷作用下,其彈塑性變形過程,是一種研究套管形的新方法。該模型在華北油田應(yīng)用,我們仿真摸擬出了套管罱的外載荷大小分布,為尋求套管周圍的地就力大小及抵抗套管變形的方案提供了重要的參考數(shù)據(jù)。