王英玉
,
姚卫星
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.z1.009
简要回顾了材料多轴疲劳破坏准则,引用了5种材料在单轴、比例、纯扭和90°非比例加载情况的疲劳试验结果,对基于应力、应变和能量的有关多轴疲劳破坏准则进行了分析评估.分析结果表明:应力准则中Lee准则在各种材料、各种载荷情况下均可得到误差在5%以内的较好的预测结果,但是,Lee准则中含有物理意义不明确的材料常数,需要一定量的试验数据来拟合,从而限制了该准则的应用,比例加载下,Gough准则计算简单并可适用于大部分材料;应变准则中Kandil,Brown和Miller准则和Borodii和Strizhalo准则在各种材料及各种载荷情况下都能较好的预测疲劳寿命,但Borodii和Strizhalo准则需要大量的试验数据支持,从而限制了它的应用.
关键词:
多轴疲劳破坏准则
,
比例加载
,
非比例加载
,
评估
廉伟
,
姚卫星
复合材料学报
基于剩余强度和剩余刚度取决于同-损伤状态的假设,给出了基于剩余刚度的损伤定义和基于剩余强度的损伤定义之间的关系,建立了剩余刚度-剩余强度关联模型.用3种不同铺层形式的层压板试验数据对本文中提出的剩余刚度模型及剩余强度模型进行了验证,结果表明:本文中提出的剩余刚度和剩余强度模型能很好地描述复合材料层压板疲劳过程中的剩余刚度和剩余强度退化规律;通过关联模型,可以在已知剩余刚度退化规律的前提下,用少量剩余强度试验确定剩余强度退化规律;与剩余刚度关联的剩余强度模型中的参数可以被认为是材料常数.
关键词:
复合材料
,
层压板
,
疲劳
,
累积损伤
,
剩余强度
,
剩余刚度
吴义韬
,
姚卫星
,
吴富强
,
沈浩杰
复合材料学报
基于伴随能量释放的渐进损伤演化思想,建立了复合材料层合板面内失效分析的连续介质损伤力学(CDM)分析模型,该模型包含损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.基于CDM模型,通过引入损伤状态变量表征损伤,建立了平面应力状态下的材料损伤本构模型.采用损伤参量fE改写Hashin准则,以判定损伤的起始.损伤演化由特征长度内的应变能释放密度控制,建立了损伤状态变量关于等效应变的渐进损伤演化法则.模型中还同时考虑了面内剪切非线性和网格敏感性,并进行了对比分析.对含缺口的[90/0/±45]3.和[(±θ)4]s2类典型复合材料层合板的面内拉伸失效进行了分析,结果表明,本文中的模型能有效预测复合材料层合板的面内拉伸强度.
关键词:
复合材料
,
渐进损伤演化
,
拉伸强度
,
剪切非线性
,
网格敏感性
宗俊达
,
姚卫星
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150522.002
为建立剩余刚度与材料损伤量及剩余寿命的关系,将纤维增强树脂复合材料(FRP)层合板在拉-拉疲劳载荷作用下的失效模式划分为纤维间破坏、纤维随机断裂与分层3种类型,分析不同失效模式与剩余刚度退化量的定量关系,提出一个集成各失效模式影响的剩余刚度退化复合模型.该模型适用于占寿命绝大多数比例的Ⅰ、Ⅱ阶段,避免了Ⅲ阶段刚度降不确定性的影响.剩余刚度退化曲线按时间尺度归一化,消除了试件个体分散性影响,分散性显著降低.对4种E-glass/Epoxy玻璃纤维复合材料层压板与3种AS-4/聚醚醚酮(PEEK)碳纤维复合材料层压板的疲劳试验结果进行了统计分析,表明本文模型适于精确描述复合材料的剩余刚度下降规律.
关键词:
复合材料
,
层合板
,
疲劳
,
剩余刚度
,
失效模式
夏天翔
,
姚卫星
,
许力蒲
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.3.014
选用六种常用或最新的多轴累积损伤模型,对不同种类阶梯谱下的LY12CZ铝合金试验数据进行损伤计算,统计了各模型总损伤计算值的准确率.统计结果表明,对于LY12CZ铝合金,六种模型在不同谱型下对两级阶梯谱的寿命预测能力有一定差别;没有一种累积损伤模型能同时对所有类型的两级阶梯谱具有最好的计算结果.
关键词:
多轴疲劳
,
LY12CZ铝合金
,
载荷谱分类
,
两级阶梯谱
,
累积损伤理论
吴义韬
,
姚卫星
,
沈浩杰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140925.001
对复合材料宏观强度准则进行了总结和评述,对最具有代表性的5种强度准则的预测能力进行了综合评估.首先,由各强度准则得到了不同平面应力状态下AS4/3501-6材料的理论失效包线,以此阐明了各强度准则的物理本质.然后,考虑到强度的分散性,采用Monte-Carlo方法并基于各强度准则建立了4种材料的概率失效包线和强度分散带.最后,结合多组试验数据,客观评估了各强度准则的预测能力.评估结果表明:各强度准则的预测结果都不可能完好地吻合所有的试验结果;相比于Max-Stress准则、Hashin准则和Tsai-Wu准则,Puck准则和LaRC03准则的预测能力相对较好,且对复合材料的损伤机理有更为合理的解释.
关键词:
复合材料
,
强度
,
失效准则
,
失效包线
,
预测能力
