王正浩
,
赵桂平
,
马君峰
,
张建新
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.02.020
选择两种铺设方式([(45/-45)4]s和[(o/45/90/-45)2]s)的T300/Epoxy(炭纤维/环氧树脂)层合板,利用MTS试验机以及Hopkinson拉伸杆分别对其进行了准静态拉伸试验(应变率为10-5～10-4s-1)、中应变率拉伸试验(应变率为10°～101s-1)和高速冲击拉伸试验(应变率为102～104s-1).静态、动态实验的试件形状及尺寸均相同.获得了不同应变率加载条件下T300/Epoxy的应力-应变曲线.基于所获得的应力-应变曲线,讨论了应变率对炭纤维增强复合材料力学性能的影响.研究结果表明:复合材料T300/Epoxy是应变率相关的材料;层合板的铺设方向对其应变率效应有着显著的影响;随着应变率的增加,材料的强度及弹性模量有较大程度的提高,但破坏应变有所降低.通过对试验结果的数据拟合,提出了材料应变率相关的动态本构模型.
关键词:
炭纤维增强复合材料
,
应变率
,
层合板
,
MTS
,
Hopkinson杆
黄桥平
,
赵桂平
,
李杰
复合材料学报
利用MTS试验机和分离式Hopkinson拉杆对2种碳纤维/环氧树脂(T300/epoxy)层合板试件[(45/-45)_4]_s和1-(0/45/90/45)_2]_s进行了准静态(应变率10~(-5)～10~(-4)s~(-1))、中速(应变率10~(-1)～10~4s~(-1))和高速(应变率10~2～10~4s~(-1))冲击拉伸试验. 在热力学框架内建立了基于损伤能释放率的弹塑性动力损伤本构模型, 用该损伤模型来分析试件的动态拉伸失效过程. 模型中提出了3种基本损伤机制(纤维断裂、基体开裂及面内剪切)的演化规律, 通过对损伤阈值黏性归一化的方法考虑了应变率对损伤演化的影响. 编写了该模型有限元用户材料子程序, 并模拟了拉伸试验过程, 计算结果表明该模型能够较好地模拟碳纤维/环氧树脂层合板动态拉伸失效过程.
关键词:
碳纤维复合材料
,
应变率效应
,
损伤
,
损伤能释放率
,
归一化
李杭州
,
熊光东
,
赵桂平
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64173-0
在塑性力学的框架范围内研究弹塑性本构模型，分析软岩的强度变形特性。结果表明，软岩的黏聚力和内摩擦角是塑性应变的函数，在此基础上，提出双曲线型函数的发挥内摩擦角以及指数和多项式混合型的发挥黏聚力函数模型。基于统一强度理论和材料强度的发挥特性，确定软岩的屈服函数，采用非相关联流动法则确定塑性势函数，建立软岩的弹塑性本构模型并对其进行验证，结果表明所建立的本构模型可以较好地预测软岩的力学行为特性。分析所建立本构模型的优点，结果显示所建立的本构模型为硬化/软化混合型本构模型。进一步扩展更具有普遍性的硬化/软化驼峰型发挥内摩擦角函数。
关键词:
本构模型
,
发挥强度参数
,
统一强度理论
,
软岩
