董永朋
,
王佩艳
,
刘洋
,
王富生
,
岳珠峰
材料科学与工程学报
通过对复合材料层合板刚度矩阵的转换,将中厚板等效为3D各向异性板,并将得到的等效弹性模量运用到有限元模型中,对轴压载荷作用下的中厚层合板进行稳定性分析。结果表明：有限元模拟得到的屈曲载荷与工程经验公式得到的屈曲载荷相差很小,简支情况下相差5.86%,固支情况下相差6.47%。证明这种等效方法是可行的,且可以提高复合材料中厚板的三维建模效率。
关键词:
刚度矩阵
,
中厚板
,
稳定性
,
等效模量
朱振涛
,
王佩艳
,
王富生
,
岳珠峰
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.06.005
针对纤维增强T300/QY8911复合材料层合板进行大子样纵向拉伸、压缩实验和面内剪切实验,得到了材料拉伸、压缩、面内剪切的主要力学性能参数.研究纤维增强复合材料的刚度和强度特性,发现纵向拉压以及面内剪切应力-应变曲线都几乎为直线,具有脆性破坏的特点.并且利用统计学原理对实验结果进行统计分析,研究各力学性能参数的分布特性,结果表明:三参数威布尔分布、正态分布、对数正态分布能较好地描述各力学性能参数的分布规律,最后给出复合材料层合板拉、压、剪切性能的分散性参数.
关键词:
复合材料
,
力学性能
,
分散性
,
实验研究
董永朋
,
王佩艳
,
刘洋
,
王富生
,
岳珠峰
材料科学与工程学报
通过刚度矩阵转换,将层合板材料等效为3D各向异性材料,并采用Beam单元模拟加筋桁条.在满足加筋壁板应变约束条件下,将加筋桁条的尺寸作为设计变量,加筋壁板的重量和屈曲因子作为目标函数,对Beam单元和Shell单元模拟加筋桁条的有限元模型进行优化设计.结果表明:Beam单元有限元模型能够达到Shell单元模型的精度,一阶屈曲模态图和优化结果基本相同;Beam单元可以代替Shell单元模拟加筋桁条,节约优化时间,提高优化效率.
关键词:
刚度矩阵
,
加筋壁板
,
屈曲因子
,
优化设计
付春艳
,
高行山
,
王佩艳
,
王富生
,
岳珠峰
材料科学与工程学报
本文在细观力学模型的基础上,考虑到缠绕工艺,提出一种计算缠绕复合材料三维弹性模量的方法.该方法将代表单元分为层合部分和编织部分.层合部分用经典层合板理论计算刚度矩阵,编织部分采用四胞模型和均一化方法计算刚度矩阵,最后按两部分在代表单元中所占比例,将两部分的刚度矩阵平均化,得到代表单元的刚度矩阵.利用该方法预测了几种材料的弹性模量,并与实验结果对比,结果显示本文所提出的方法能较好地计算缠绕复合材料的弹性模量.
关键词:
缠绕复合材料
,
细观力学模型
,
均一化
,
弹性模量
肖颖
,
王佩艳
,
董永朋
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.05.021
通过对复合材料层合板等效弹性模量的反演推算,得到单向板的弹性常数.当层合板中0°和90°铺层比例不等时,通过直接反推法得到唯一解,即单向板的弹性常数;但是当层合板中0°和90°铺层比例相等时,运用反推法得到无穷多组解,此时添加额外已知条件可确定唯一解.由算例分析得出:对于均衡层合板该方法预测结果较准确;但对于非均衡层合板预测结果误差偏大.复合材料弹性模量的反演推算充分考虑了材料因加工缺陷引起的随机性,所得结果能更真实地反映单向板的弹性常数.
关键词:
等效弹性模量
,
材料弹性常数
,
均衡层合板
,
铺层比例
