根據(jù)復合材料的力學特性,結合有限元理論和工程經(jīng)驗,提出了一種計算復合材料加筋板結構后屈曲承載能力的工程簡化理論與方法,并以復合材料j型加筋板計算模型為例,從工程角度說明了計算后屈曲承載能力的思路與公式.利用該方法通過算例計算,將計算結果與實驗結果進行對比,發(fā)現(xiàn)該種復合材料加筋板穩(wěn)定性計算方法可以解決后屈曲的幾何非線性帶來的計算難度,能保持較高的精度,并可用于飛機結構設計的實際應用中.

復合材料在靜態(tài)和動態(tài)載荷作用下的損傷形式是十分復雜的,精確的模型能更深刻地揭示復合材料的損傷機理。以hahn和tsai提出的單向損傷模型為基礎建立了剛度遞降關系,運用上述剛度遞降關系給出了一個疲勞壽命算例,計算數(shù)據(jù)與試驗結果較為吻合,相對誤差分別為7.72%和8.79%。結果表明: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階段;通過保留泰勒級數(shù)展開二次項,能準確模擬出材料的"突然死亡"行為。

對于豎向承載復合樁基,利用三維有限元數(shù)值模擬技術對其承載能力進行分析。主要研究當樁周土體為松砂時,樁距對群樁側阻、端阻、承臺內(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系數(shù)與《建筑樁基技術規(guī)范》jgj94—94中的有關數(shù)據(jù)進行比較。

結合復合材料修正后的h-r混合變分原理,直接借助應力-應變關系,推導了新的應力模式,建立了復合材料層合板的雜交等參有限元列式。利用mathematica語言編程進行數(shù)值實例分析,其計算結果與相關文獻的精確解以及abaqus軟件建模分析結果對比,實例證明該方法所得到的各個靜力學量更接近精確解,并且可用較少的網(wǎng)格劃分得到較精確的解。

對復合材料開孔層合板有限元建模過程中網(wǎng)格劃分方法進行量化研究。應用參數(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,逐級調(diào)整網(wǎng)格密度,計算單軸拉伸載荷作用下孔邊最大應力集中系數(shù)。根據(jù)有限元結果,結合牛頓插值的數(shù)值計算方法,模擬出開孔層合板合理的網(wǎng)格密度劃分方程。然后,對該網(wǎng)格劃分方程下計算的數(shù)值解進行試驗驗證與解析解驗證。結果表明,這種網(wǎng)格密度劃分方程能有效地降低計算誤差,可以在板寬孔徑比大于3的復合材料開孔層合板的有限元計算中廣泛使用。

平面編織復合材料層合板低速沖擊后的拉伸性能

建立雙伸縮立柱的力學模型,依據(jù)國家標準,分別計算出立柱在承受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力。利用有限元分析軟件ansys對立柱在承受以上2種載荷的情況下進行有限元分析,直觀地展現(xiàn)出立柱在受力時其應力及位移的大小與分布。結果表明,力學計算結果和ansys分析結果基本一致,從而驗證了有限元法在此結構分析中的合理性。

基于施工風險及工程造價等因素考慮,南京長江隧道采用盾構法施工。盾構為圓形斷面,內(nèi)部為預制車道板、牛腿等結構,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。采用有限元對車道板及牛腿結構內(nèi)力進行了計算分析,結果表明,隧道行車道板的設計截面和配筋滿足規(guī)范要求,設計裂縫寬度也在規(guī)范要求范圍內(nèi),且有一定的富余。

復合材料力學性能復合材料 百科名片 橡塑復合材料 復合材料(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短，產(chǎn)生協(xié)同效應， 使復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)細粒等。 目錄 歷史 分類 性能 成型方法 應用 江蘇新型復合材料產(chǎn)業(yè)園 展開 編輯本段 歷史 復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粘土和已使用上 百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀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,并且應用abaqus對層合板/夾層板的熱膨脹和熱彎曲問題進行分析,建模過程中分別采用實體單元和殼單元兩種不同單元建模,分別對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：實體單元可以更好的應用于復合材料層合/夾層結構的熱膨脹和熱彎曲問題。具有一定的工程指導意義。

針對目前預測瀝青混凝土彈性模量的主要方法(基于宏觀層面的試驗法和經(jīng)驗法)均未能反映其細觀結構的問題,基于復合材料細觀力學方法建立了瀝青混凝土多相的2層嵌入式細觀力學模型,求解得到單夾雜復合材料的2個彈性常數(shù)(彈性模量和剪切模量);結合多步驟方法,即將各檔粒徑集料與空隙逐一投入,然后進行均勻化,得到多夾雜復合材料彈性模量,并與試驗值進行對比。結果表明:預測結果與試驗結果基本相同;該方法能夠反映各組成材料在瀝青混凝土中所起的力學作用;瀝青混凝土的空隙率、瀝青膠漿的彈性模量對瀝青混凝土的彈性模量有重要影響。

寬w(mm)高h(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

通過復合材料細觀結構力學方法,分析了石棉纖維/樹脂復合材料的力學工作機理,通過分析,石棉纖維/樹脂基復合材料力學性能的主要影響因素為:纖維的摻量、基體的抗裂應力、纖維臨界體積等,并根據(jù)理論分析提出了改進這種新型復合材料力學性能的設計方法。

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

復合材料是一種比強度和比模量均較高的材料,通過鋪層角的優(yōu)化設計,在一定范圍內(nèi)還可以改變其性能,提高其承載能力。復合材料已在大型風機葉片結構設計中獲得成功應用。葉片是風力機受力最為復雜的部件,也是最重要的部件之一。風力機想要獲得較高的風能利用系數(shù)和較大的經(jīng)濟效益,其基礎就是設計良好的葉片。近年從全球風力發(fā)電的現(xiàn)狀和趨勢來看,風電裝機容量逐年上升,其根本原因就在于風力發(fā)電所具有的環(huán)保性和可再生性,因此風力發(fā)電還有巨大的發(fā)展空間。本文結合葉片的工作特性對某大型風機復合材料葉片進行了有限元分析,為保證風機葉片結構設計的可靠性及經(jīng)濟性提供了依據(jù)。

針對空間結構中常見的復合材料層合殼體結構發(fā)展了一種多層相對自由度層合殼元。這種實體型殼元既可以用較粗的網(wǎng)格很好地模擬層合殼,又易與三維實體單元相連接,使變厚度、帶有補強的復合材料層合殼體等復雜結構得以正確建模。同時運用旋轉(zhuǎn)周期有限元技術對大規(guī)模的空間復合材料層合結構成功實施了屈曲分析。數(shù)值算例驗證了本文計算策略的有效性。

在cetrumt-2型試驗機及l(fā)kdm-2000輪廓摩擦磨損儀上考察了氧化物顆粒填充pa1010復合材料的靜態(tài)蠕變特性與松馳特性,并從實驗結果出發(fā),建立了一種新型的粘彈性力學模型.理論計算結果及實驗事實表明該模型能較好地反應顆粒增強聚合物復合材料的粘彈性質(zhì).

以屬性識別理論為基礎,建立了水資源承載能力綜合評價屬性識別模型。結合淮河流域水資源承載能力的綜合評價,并與其他評價方法的評價結果進行了比較。結果表明:①屬性識別模型可以有效地解決水資源承載能力綜合評價問題,且設計合理、計算簡單;②淮河流域水資源開發(fā)已接近區(qū)域水資源承載力,因此開發(fā)潛力不大。

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在纖維石膏速成板-鋼筋混凝土密肋組合樓板靜力荷載試驗研究的基礎上,利用adina軟件對組合樓板進行非線性有限元分析。分析表明,組合樓板的三維有限元模型合理,計算結果與試驗結果吻合較好,并探討纖維石膏速成板對組合樓板承載力的貢獻度。

研究了在熱沖擊下任意形狀(僅一個方向有曲率)復合材料殼的非線性剛柔耦合動力學響應。根據(jù)mindlin理論,建立了任意形狀的復合材料殼的非線性應變-位移關系。借助于數(shù)學理論以及幾何關系,描述了殼上任意點的變曲率。用虛功原理建立了動力學變分方程,并采用等參單元對殼的連續(xù)動力學方程進行離散,建立了中心剛體-復合材料殼的剛-柔耦合動力學方程。用高斯積分計算常值陣,為了提高計算效率,采用廣義-α法結合newton-raph-son迭代法對動力學方程進行積分。將采用該方法計算得到的頻率與ansys軟件計算得到的作對比,驗證了模型的正確性。通過算例分析了在熱沖擊作用下復合材料殼的線性、非線性的動力學特性,以及曲率、材料特性對動力學響應的影響。

本文介紹了大型運載火箭地面靜力試驗的技術要求，對安裝框架結構進行了設計和分析。通過對安裝框架中關鍵部件的受力情況和模態(tài)的分析，計算出了安裝框架中升降平臺、固定平臺、承力框架的最大綜合等效應力及其振動頻率。