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以玻璃/环氧复合材料层合板二级栽荷下的疲劳寿命试验数据为基础,结合非线性损伤累积理论,拟合出第二级栽荷下的剩余寿命计算公式,并推广到三级以上多级栽荷的寿命计算.采用本文给出的寿命预测公式计算出第二级栽荷下的剩余寿命,并与试验结果进行对比,证明了计算公式的有效性.进而利用剩余寿命计算公式分析了加载次序对疲劳寿命的影响.

关键词: 复合材料层合板 , 二级栽荷 , 疲劳寿命

RLV燃料贮箱低温泡沫隔热材料导热分析

陈战辉 , 万小朋 , 赵美英 , 高磊

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.03.008

针对RLV燃料贮箱使用的泡沫塑料,建立了闭孔匀质泡沫材料的传热模型,给出了利用泡沫材料结构参数计算热导率的方法.算例计算结果与实测值吻合较好,证明了模型的可信性和方法的可行性.最后利用对该模型的分析讨论了泡沫不均匀性的影响.

关键词: 可重复使用运载器 , 低温贮箱 , 泡沫材料 , 导热分析

基于蚁群算法的复合材料层合板的铺层顺序优化

穆朋刚 , 赵美英 , 陈鹏飞 , 万小朋

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2007.06.004

本文将蚁群算法引入到复合材料层合板铺层顺序的优化设计中,对给定各角度铺层数的层合板进行优化设计.本文采用遗传算法(GA)中的整数编码方法,将层合板的铺层顺序优化问题转化为求解旅行商问题(TSP),接着为满足工程实际的需要,对基本蚁群算法作了适当修改,以提高优化效率及性能.算例结果表明,对于确定层合板最佳铺层顺序的这种离散变量优化问题,蚁群算法是一种行之有效的方法,且编程简单、可移植性好,对工程结构优化设计有一定的参考价值.

关键词: 蚁群算法 , 层合板 , 铺层顺序 , 优化

复合材料三维损伤模型在大开口结构强度预测中的应用

黄河源 , 赵美英 , 王文智 , 侯赤

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140919.001

为了预测复合材料大开口结构的强度及损伤扩展情况,开展了3种不同复合材料三维损伤退化模型(瞬间退化模型、渐进损伤退化模型和连续损伤退化模型)在复合材料大开口结构强度预测中的应用研究,完成了含口框加强件的复合材料大开口结构面内纯剪切试验,并采用3种损伤退化模型对试验件及相关文献算例进行了数值模拟.数值模拟结果与试验结果的对比表明:3种损伤退化模型均可以较为精确地预测复合材料大开口结构的极限强度;与其他模型相比,连续损伤退化模型的预测精度最高、通用性最好且网格依赖度最低.研究结果为复合材料大开口结构力学性能的研究提供了理论指导.

关键词: 复合材料 , 大开口 , 三维损伤退化模型 , 强度 , 剪切 , 试验

复合材料中厚板沉头连接结构强度与损伤失效

黄河源 , 赵美英 , 万小朋 , 周银华 , 姚辽军

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.011

针对复合材料沉头螺栓连接结构的强度与损伤问题,开展了两种厚度复合材料层合板凸头与沉头螺栓连接结构挤压强度对比试验研究.试验结果表明,增加层合板厚度会引起连接结构挤压强度下降,但沉头连接结构下降比例小于凸头连接结构.通过数值模拟方法对复合材料中厚板沉头连接结构的强度及损伤失效进行分析.提出一种非线性面内连续损伤与三维混合失效模型,模型考虑了复合材料基体剪切非线性特征并改进了纤维损伤失效判据,有效解决了数值模拟中沉头复合材料连接结构难于收敛的问题.对比分析表明:沉头连接结构的数值计算结果与试验结果吻合良好,极限强度最大计算误差8.62%.

关键词: 复合材料 , 连续损伤 , 沉头螺栓连接 , 试验研究 , 有限元 , 非线性