燕瑛
,
楼畅
,
成传贤
,
章怡宁
,
杨旭
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2001.02.025
建立了预测机织复合材料弹性性能和强度的方法并进行了相应的实验研究,系统地研究了织物几何和结构参数对机织复合材料性能的影响,提出了优化机织复合材料弹性性能细观结构参数的选择,完成了具有友好界面的机织复合材料弹性性能分析软件,实验研究了冲击后的拉伸与压缩性能及疲劳剩余强度和寿命,建立了基于有限元分析和失效准则预测冲击能门槛值的方法,给出了预估疲劳寿命的公式,且实验验证了分析方法的正确性.为复合材料技术能更快地转移到飞机结构设计与制造中去提供了一套较完整的基础性数据和理论分析方法及工具.
关键词:
机织复合材料
,
细观结构
,
性能评定
,
分析软件
,
实验验证
王立朋
,
燕瑛
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.04.030
基于细观分析与体积平均法建立了二维编织/RTM复合材料刚度的理论分析方法,该分析方法针对工程应用,具有计算量较小、计算精度高等优点,完成了相应的软件分析工具,并在此基础上对编织复合材料的弹性性能进行分析研究,得到了结构参数对编织复合材料整体力学性能的影响.通过与实验数据的对比表明,分析结果精度高,能够满足工程结构设计和理论分析的需要,为二维编织复合材料的设计、分析和减少试验件提供了理论分析方法.
关键词:
编织复合材料
,
弹性性能
,
体积平均法
,
二维二轴结构
燕瑛
,
刘兵山
,
黄聪
,
成传贤
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.06.031
基于神经网络的BP算法,建立了预测缝合复合材料刚度和强度性能的模型.根据试验所得的缝合复合材料的性能参数,训练人工神经网络,拟合出输入参数(各种缝纫参数与等效未缝纫层合板性能参数)与输出参数(缝合层合板性能参数)之间的非线性关系,设计完成了缝合复合材料弹性性能与强度分析软件,并以此软件分析计算在新的缝纫参数和等效未缝纫层合板性能参数情况下的缝合复合材料性能.与实验结果对比,两者符合较好.为缝合复合材料刚度强度预测开辟了一条新的有效途径.
关键词:
缝合复合材料
,
神经网络
,
BP算法
,
刚度强度预测
曾东
,
燕瑛
,
王立朋
,
刘兵山
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2005.06.022
通过三维动力学有限元法,采用空间杆单元来描述缝线,结合试验系统地研究了缝合复合材料的低速冲击损伤问题.采用修正的赫兹接触定律计算冲击接触力,NewMark直接积分法求解运动方程,求解冲击过程中的应力应变;在Chang和Hou等的分层扩展准则基础上,提出一修正的分层扩展准则并考虑纤维断裂,建立了分析低速冲击损伤面积的方法;对相同铺层的缝合与未缝合复合材料层板进行了低速冲击试验.分析结果与实验结果具有良好的一致性,证明本文中提出的修正的分层扩展准则是正确的.计算及试验结果均表明,在相同冲击能量作用下,缝合使冲击损伤面积明显减小.
关键词:
缝合复合材料
,
低速冲击
,
三维有限元
,
损伤面积
刘兵山
,
燕瑛
,
曾东
,
钱卫
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.01.023
为了进行颤振实验,依据原始金属模型,根据结构相似方法和刚度相等的原则,提出了基于设计元素的复合材料结构设计方法,建立了结构缩比和复合材料结构设计软件,并分别设计了复合材料机翼盒段和机翼模型.采用低模量复合材料制造,进行了模态实验和风洞实验.实验结果与理论值吻合较好.设计的梁架-蒙皮复合材料机翼模型实现了结构和动力学相似,相对于传统的蒙皮不传递载荷的梁架-维形颤振模型有了质的飞跃.
关键词:
复合材料
,
机翼
,
模态分析
,
制造
,
模态实验
,
颤振
刘兵山
,
燕瑛
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.04.023
为了求解缝合层合板中单层的弹性常数,基于单层面内纤维走向与绕流流场中流线形状的相似性,建立了与缝合单胞相对应的有限空间定常二维无粘性不可压理想流体的无旋绕流流场模型,流场的几何边界与单胞的边界一致,绕流物面与缝线截面形状一致.用该流场的速度变化描述单胞面内纤维体积含量的变化,用流线形状描述缝线周围面内纤维的变形.以流场模型为基础,用细观力学方法和均匀化方法求得缝合单层的弹性常数,结果与实验值吻合.最后用流场模型分析了缝合参数对缝合单层弹性常数的影响.
关键词:
流场模型
,
缝合单层
,
弹性常数
刘兵山
,
燕瑛
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.04.024
为了求解缝合层合板的弹性常数,基于用流场模型计算缝合单层弹性性能的思想,建立流场模型计算各种铺层方向缝合单层的弹性性能.以相应的流场模型为基础,结合细观力学方法和均匀化方法,计算了0°和45°缝合单层的弹性常数.最后应用改进的均匀化方法,求得了6组缝合层合板的弹性常数,计算结果与实验结果吻合较好.
关键词:
流场模型
,
缝合单层
,
缝合层合板
,
弹性常数
吴浩
,
燕瑛
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.05.027
基于结构的可靠性,研究了复合材料结构的稳定性约束优化设计方法.考虑材料及载荷的不确定性,通过结构可靠性分析的响应面法和有限元法的结合,对复合材料结构稳定性进行可靠性分析;利用优化软件iSIGHT集成可靠性分析程序,实现了以铺层层数及铺层角度为设计变量的复合材料结构稳定性约束问题的可靠性优化方法.对层合板及层合圆柱进行算例分析,验证了本文中可靠性优化方法的有效性,为工程实际中的复合材料结构稳定性约束优化设计问题提供借鉴.
关键词:
复合材料
,
可靠性优化
,
响应面法
,
铺层参数
,
多岛遗传算法
李成虎
,
燕瑛
复合材料学报
提出了基于z-pin桥联力试验的z-pin增强复合材料T型接头层间性能的模拟方法.每根z-pin的作用有两部分:增加了分层的张开阻力与剪切阻力.在有限元模拟中通过在相应的节点上加两个方向(竖直方向和水平方向)的非线性弹簧模拟张开阻力和剪切阻力.通过张开型z-pin桥联力试验和剪切型z-pin桥联力试验得到两条力-位移曲线,再把曲线各自赋予到所有竖直非线性弹簧和水平非线性弹簧,从而模拟z-pin对复合材料T型接头层间性能的增强效果.在T型接头拉拔试验模拟分析中,研究了不同跨距和不同z-pin间距对拉拔力的影响.模拟分析表明跨距对拉脱位移影响较大,z-pin间距对最大拉拔力影响较大.
关键词:
z-pin
,
复合材料
,
z-pin桥联力
,
张开型
,
剪切型
,
非线性弹簧
