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基于实体-壳耦合模型的复合材料层压板冲击损伤阻抗优化

伊鹏跃 , 李真 , 陈秀华 , , 汪海

复合材料学报

为优化复合材料层压板的冲击损伤阻抗,提出了基于实体-壳耦合模型的优化方法.模型以实体单元模拟冲击点区域,以壳单元模拟周围区域,采用耦合约束连接实体与壳,引用渐进损伤材料本构,提出了冲击下与纤维方向种数相关的损伤变量,优化过程利用遗传算法.通过算例对冲击阻抗的优化方法进行了验证,并对复合材料盒段壁板进行了铺层优化.结果表明:基于实体-壳耦合模型的遗传优化方法,计算效率高,收敛速度快,提高了层压板的抗冲击性能.

关键词: 实体-壳耦合 , 复合材料 , 冲击 , 损伤阻抗 , 优化 , 遗传算法

复合材料翼盒壁板低速冲击接触力、凹坑特性及其模拟

李诗 , 陈艳 , 伊鹏跃 , , 汪海

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150518.005

为预测复合材料层合板的低速冲击特性,提出一种基于弹簧质量模型的冲击分层响应模拟方法.首先根据假定的分层数量和分层面积计算分层前后的弯曲刚度与挠度变化,进而模拟出含分层过程的冲击头运动时间历程.然后,由冲击头的加速度计算接触力,并基于材料的弹-塑性接触定律计算出永久凹坑深度.随后,对共固化复合材料翼盒的壁板进行了低速冲击实验,冲击点分为3种类型:2个梁间蒙皮的中点位置、蒙皮与翼梁T型连接的胶接区边界和梁的正上方.接着,分析对比了不同冲击点的接触力、分层阈值力和凹坑深度的特点.最后,使用所提出的模型计算第1种冲击点的接触力、永久凹坑深度和吸收能量,并分析了矩形板长宽比对薄膜刚度及接触力的影响.结果表明:模拟的接触力与实测结果吻合良好,对永久凹坑深度和吸收能量的模拟精度也较高,所提模拟方法有效;随着长宽比的减小,薄膜刚度迅速增大,从而使接触力显著增大.

关键词: 复合材料壁板 , 低速冲击 , 分层 , 接触力 , 凹坑

基于非接触位移测量的层压板低速冲击性能分析

宁宝军 , , 叶文勋 , 汪海 , 毛赢

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151120.001

为通过冲击点位移获得复合材料层压板的低速冲击性能,首先,在层压板落重冲击试验中,使用高速激光位移传感器测得冲击点背部的位移和速度;然后,基于弹簧-质量冲击模型,以冲击点位移计算了冲击接触力,并通过无损冲击试验标定了弹簧-质量模型参数;接着,模拟了有损伤冲击过程的接触力,利用实测冲击点速度响应判定了分层产生的时刻,并根据模拟结果得出了分层阈值力;最后,根据无损检测结果进行了层压板抗弯刚度的折减,使用弹簧-质量模型计算了产生冲击损伤后的接触力及能量吸收曲线,使用冲头和冲击点背部位移计算凹坑的实时深度。结果显示:结构受冲击发生分层时,由于层压板刚度的突降,冲击点速度出现剧烈震荡,该现象可以作为结构出现分层损伤的识别特征;产生冲击损伤后的接触力及能量吸收曲线的计算结果与试验测试结果吻合。计算所得凹坑的实时深度随冲击能量的变化趋势与冲击后测试的凹坑深度变化趋势一致。这些结果表明提出的基于非接触测量技术的方法可用于无法直接测量接触力情况下的层压板冲击性能分析。

关键词: 低速冲击 , 非接触测量 , 分层阈值力 , 冲击点速度 , 凹坑深度

基于弯曲刚度最大分层临界载荷的层压板局部屈曲预测

巴塔西 , , 汪海

复合材料学报

提出了一种预测含特定分层损伤层压板发生局部屈曲时整体应变的方法.认为含分层子板的局部屈曲载荷由其弯曲刚度最大的分层决定,因而含有相同最大弯曲刚度分层的不同子板具有相同的屈曲载荷.在已知弯曲刚度最大分层的屈曲载荷的情况下,根据层压板的轴向刚度公式,计算出发生局部屈曲时弯曲刚度最大的分层与完好的基板分别承受的载荷,即得到总载荷,进而得到层压板的整体应变.用ABAQUS有限元分析软件建立含分层损伤的层压板模型,使用准静态加载进行了多种分层深度和分层位置下的局部屈曲仿真,所得局部屈曲载荷符合上述推论.用所提方法预测发生局部屈曲时的整体应变,结果与有限元结果吻合较好,此方法可用于建立分层参数识别的参照样本库.

关键词: 复合材料层压板 , 分层损伤 , 损伤识别 , 局部屈曲 , 应变突变

川西北波山金矿床金赋存状态研究

陈康林 , 周福钱 , 付绍洪 , 吕新彪 , 王苹

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2001.10.001

对川西北波山微细浸染型金矿床金的赋存状态进行了研究,结果表明金在原生矿内主要载金矿物毒砂和黄铁矿中是以显微、超显微的包裹金形式存在,在氧化矿石中是以游离金的形式存在.晶格金的可能性较小.主要载金矿物黄铁矿的生长环带中金的含量边缘比核部高,亮带比暗带高.并结合黄铁矿中微量元素的分布特征,认为金沉淀的环境是总体较稳定、局部振荡的环境.

关键词: 包裹金 , 赋存状态 , 微细浸染型 , 波山金矿床

铝双晶晶界的内耗

关幸生 , 葛庭燧

金属学报

用受迫振动法测量了夹角为60°和129.5°的铝双晶的内耗,都观测到一个温度内耗,峰巅温度是200℃左右(频率1Hz)激活能为0.88eV对于这个内耗的机制做了初步解释。

关键词: 铝双晶 , grain boundary internal friction peak , activation enegry

印度"藏金民"给中国带来的启示

沈小炜

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2008.04.002

中国和印度同为亚洲国家,在社会、经济等诸多方面具有相似性.印度是世界上最大的黄金消费国,将它作为研究对象,分析其国内居民储藏黄金的来源与动力,对如何提高中国的黄金需求,从而实现"藏金民",具有现实意义.经过比较研究,笔者认为增加国内的投资需求是提高中国民间储藏黄金比例的有效途径之一.

关键词: 储藏黄金 , 来源与动力 , 黄金需求结构 , 消费需求 , 投资需求

逆流色谱溶质出顺序的预测

周玉杰 , 陈福明 , 李总成

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2002.06.008

根据逆流色谱保留方程可知,溶质的出顺序主要取决其在互不混溶的两液相间分配系数的大小顺序.以饱和及不饱和脂肪酸乙酯、2,4-二硝基苯胺基脂肪醇和对硝基苯基葡萄糖甙等结构较为简单、极性差别较大的溶质系列为研究对象,应用修正的通用基团活度系数(UNIFAC)(Dortmund)模型,通过相平衡计算,预测了它们在含水或不含水的溶剂体系中分配系数的变化趋势,并与前人的工作进行了对比.结果表明,由该方法预测出的相似结构溶质分配系数的顺序基本上与实验值相同,其中对饱和脂肪酸乙酯在己烷-乙腈(体积比为1∶1)体系中分配系数的预测最好.这种预测方法的建立将对逆流色谱非电解质溶剂体系的选择具有较大的指导意义.

关键词: 逆流色谱 , 通用基团活度系数(UNIFAC)模型 , 分配系数

热弹性马氏体相变中的高温内耗

戴鹏 , 吴明在 , 宫晨利

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.06.006

采用不完全相变内耗(IF)测量法, 在Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金马氏体相变中获得双内耗, 即低温内耗和高温内耗. 高温内耗主要出现在频率小于0.050 Hz的范围, 其位置对应于相对动力学模量的拐点位置; 高温内耗峰峰值在测量频率范围内与振动频率成反比关系, 满足经典的Belko和Delorme模型; 高温内耗具有明显的反常应变振幅效应, 其峰值随变温速率的增大而增大, 这些都说明高温内耗的形成与相转变量有关.

关键词: 热弹性马氏体 , 内耗 , 高温内耗

Ag掺杂熔融织构YBCO效应研究

刘果红 , 张莉 , 丁世英 , 肖玲

低温物理学报

本文对Ag掺杂熔融织构YBCO材料的效应进行了研究.磁测量结果表明,Ag掺杂不会影响效应的产生,但能显著改变效应对温度和磁场的依赖关系;效应出现的磁场随Ag掺杂量的增加而增高,且适量的Ag掺杂使得高温下仍能出现效应.该研究表明,Ag掺杂可以作为显著提高熔融织构YBCO材料磁场下临界电流密度的有效手段,从而可使其在高场下的性能得以显著改善.

关键词: YBCO熔融织构 , Ag掺杂 , 效应

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