郝文峰
,
陈新文
,
邓立伟
,
王翔
,
姚学锋
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.2.012
将数字图像相关方法用于芳纶纤维复合材料单边裂纹在拉伸载荷作用下的断裂问题研究.介绍数字图像相关方法的基本原理,建立数字图像相关方法中位移场与裂纹尖端应力强度因子之间的关系.通过搭建数字图像相关方法光学非接触测量系统,试验表征含单边裂纹芳纶纤维复合材料试验件在拉伸载荷作用下的全场位移.由数字图像相关方法所得位移场提取不同载荷作用下裂纹尖端应力强度因子,并分析最小二乘拟合项数、数字图像相关计算子区域和步长大小对计算结果的影响.结果表明,增加最小二乘拟合项次和合理选择数字图像相关计算子区域和步长大小可以提高应力强度因子计算精度.
关键词:
芳纶纤维复合材料
,
数字图像相关
,
应力强度因子
,
裂纹
郝文峰
,
原亚南
,
姚学锋
,
马寅佶
玻璃钢/复合材料
将数字图像相关方法用于测量含Ⅰ型双边裂纹复合材料薄板应力强度因子.首先,介绍了数字图像相关方法基本原理,通过最小二乘拟合法建立了裂纹尖端位移场与裂尖应力强度因子的关系.其次,搭建了数字图像相关方法非接触光学测试平台,通过对含Ⅰ型双边裂纹复合材料薄板进行拉伸试验,得到了复合材料薄板双边裂纹尖端全场位移.最后,通过数字图像相关方法计算所得全场位移,提取了裂纹尖端应力强度因子,分析了最小二乘拟合项数、数字图像相关计算中子区域和步长大小的选择对裂纹尖端应力强度因子计算的影响.
关键词:
复合材料薄板
,
数字图像相关
,
最小二乘拟合
,
应力强度因子
,
裂纹
郝文峰
,
郭广平
,
陈新文
,
王翔
,
张悦
玻璃钢/复合材料
层间剪切强度是评价复合材料层合板层间力学性能的一项重要指标.首先,按照ASTM D 2344开展了复合材料层合板短梁剪切试验,研究了CCF300/5228复合材料层合板层间剪切性能.其次,基于数字图像相关方法得到了不同载荷作用下层间全场位移和应变分布.最后,利用ABAQUS建立了复合材料层合板有限元模型,分析了复合材料层合板层间位移及应变分布,并与数字图像相关计算结果进行了对比.研究表明,数字图像相关方法试验结果与有限元分析结果具有较好的一致性.数字图像相关方法能够实时监测层合板层间应变分布,进而预测层间剪切破坏位置,为复合材料层间剪切性能研究提供有效的全场应变监测手段.
关键词:
复合材料层合板
,
层间剪切性能
,
数字图像相关
,
全场变形
,
ABAQUS
马丽婷
,
陈新文
,
王翔
,
郭广平
,
郝文峰
玻璃钢/复合材料
通过四点弯曲试验和落锤冲击试验,研究了复合材料层合曲梁冲击前后四点弯曲强度及其破坏模式.不仅通过超声C扫描分析了不同内径复合材料层合曲梁试件冲击后的损伤特征,而且分析了冲击损伤对层合曲梁强度及层间最大应力的影响;同时,通过数字散斑相关方法得到复合材料层合曲梁在四点弯曲载荷作用下的变形场以及失效模式.研究结果将为复合材料层合曲梁在飞行器结构中的应用提供有价值的实验依据.
关键词:
复合材料层合曲梁
,
强度
,
低速冲击
,
四点弯曲
,
数字散斑相关方法
