冯消冰
,
孙树立
合成材料老化与应用
近年来,遗传算法发展成为一种比较普及的优化算法,遗传算法的主要特点是:稳定性好、通用性强、全局收敛性较优.在本篇论文中,比较详细地描述了遗传算法的优化机理,而且在大型风机复合材料叶片的梁帽与腹板的强度优化设计中应用了遗传算法的优化机理.考虑到层压板的结构参数具有离散型特征,所以在复合材料层压板结构优化设计中应用遗传算法时,适宜地提出了整数编码策略,使用整数编码策略来进行复合材料层压结构的遗传算法优化设计.所谓整数编码,即复合材料层压结构的参数用整数来表征.使用整数编码策略的主要优点有:直观、方便、遗传算法的交叉、变异操作比较容易地进行.在此之外,还构造了适应度函数以用于遗传算法,最终达到了叶片梁帽和腹板结构强度优化的目标.本论文展示了基于遗传算法的大型风机复合材料叶片梁帽与腹板的强度优化设计的诸多优势.想要进行强度优化设计,首先要深入理解力学原理,同时也要掌握数值计算方法.在深入了解单层复合材料与叠层复合材料的弹性理论基础,以及在仔细研究改进的遗传算法优化理论基础之上,设定了一定的铺层规则,仅将工程中常用的四种角度作为限定的铺层角度,应用遗传算法对2MW风机复合材料叶片的梁帽和腹板进行了强度优化设计.本文的最后计算结果表明,由于遗传算法在处理离散型问题方面的特有优势,故在2MW风机叶片的梁帽和腹板的强度优化设计中,使用遗传算法进行强度优化设计是可行和可信的.
关键词:
层压板
,
铺层设计
,
遗传算法
,
叶片
,
梁帽
,
腹板
,
强度优化设计
刘丹梅
,
杨为奉
,
姚枚
,
夏月波
,
郑瑞琪
,
胡宏军
,
李宏运
材料研究学报
通过两种Al 合金表面处理方法及水煮老化处理,得到了不同界面结合状态的玻璃纤维-Al 混杂复合层板,进行了层板层间剪切强度和疲劳裂缝扩展试验,研究了界面结合强度对层板疲劳行为的影响。试验发现,当界面结合强度较高时,层板的疲劳裂缝扩展速率较低,伴随疲劳裂缝扩展而产生的脱层破坏区尺寸较小,脱层破坏发生在树脂层与增强纤维之间;界面结合强度较低时,层板的疲劳裂缝扩展速率较高,脱层区尺寸较大,脱层破坏发生在Al 层和树脂层之间。
关键词:
层板
,
interlaminar strength
,
fatigue crack propagation
,
delamination
李尤
,
黄争鸣
,
王克用
,
常俊骅
玻璃钢/复合材料
本文将碳纳米管(Carbon Nanotube,简称CNT)均匀分散于乙烯基酯树脂中形成导电树脂,将玻璃纤维与导电及非导电树脂交替复合制备成导电/非导电斜交铺层层合板,通过测试观察导电层中电阻的突变,确定拉伸载荷下对称斜交铺层层合板的萌生载荷.
关键词:
碳纳米管
,
层合板
,
分层萌生
,
损伤检测
铁瑛
,
赵华东
,
张宝森
玻璃钢/复合材料
提出了一种基于不同铺层缺口边应力解析计算模型的含缺口层压板剩余强度研究方法.以含缺口层压板0°层缺口边平均应力与无缺口层压板纵向拉伸强度的比值为失效表征参数,对拉伸载荷作用下含缺口层压板剩余强度进行研究.全面分析了缺口边应力分布,计算获得了T300/1034-C层压板0°层的平均应力随缺口边距和缺口半径的变化趋势,比较了四种工程常用复合材料板0°层平均应力的变化趋势.不同铺层层合板开口后的剩余强度与现有试验结果比较,验证了建立的分析方法的可行性.
关键词:
复合材料层压板
,
缺口
,
应力解析解
,
平均应力破坏准则
,
剩余强度
秦志文
,
徐宇
,
杨科
,
徐建中
工程热物理学报
本文通过对一40 m商业风力机叶片进行三维建模和详细的结构铺层,在叶根挥舞极限载荷条件下研究了叶片铺层结构强度。模型重量及模态频率与试验值吻合很好;主梁帽承受较大的载荷;在主梁帽内段及叶根过渡区域纤维失效因子较大,吸力面与压力面纤维失效因子大小与受力规律不一致;主梁帽在叶根过渡处纤维（层）间失效因子较大,主梁帽靠近叶根段表现为C型失效模式,中段表现为B型失效模式,其余大部分位置表现为A型失效模式。
关键词:
复合材料
,
铺层
,
强度
,
有限元
,
失效
赵明炬
,
高玉周
,
朱公志
兵器材料科学与工程
分别采用镁合金和碳纤维代替工程中常用的玻璃纤维增强铝合金层合板中的铝合金和玻璃纤维,通过将单向碳纤维/环氧树脂预浸料交替层压,得到复合材料板,并用环氧树脂将复合材料板与镁合金薄板加压黏结在一起,得到碳纤维增强镁合金层合板.采用单悬臂梁测量载荷速率对碳纤维增强镁合金层合板层间断裂韧性的影响.结果表明:层间裂纹在低载荷速率时以稳定的方式扩展,而在高速率时裂纹的扩展变得不再稳定;在低速率(1～1 000 mm/min)载荷下,载荷速率对层间断裂韧性有轻微的影响;层合板在高速率载荷下的层间断裂韧性大于低速率下的层间断裂韧性.
关键词:
碳纤维
,
层合板
,
镁合金
,
载荷速率
,
断裂韧性
孙民
,
邱志平
复合材料学报
基于界面元法研究了含有不确定参数复合材料层合板分层的问题,以区间数学为基础,将不确定参数区间定量化,提出一种含有不确定参数复合材料层合板分层的区间分析方法,并从数学证明和数值算例两方面与概率方法进行对比,验证区间分析方法的可靠性.通过区间分析方法给出了不确定参数对DCB(Double cantilever beam)分层临界载荷的影响,并且得到在一定初始裂纹长度或铺层数量下,具有不确定参数DCB承载临界载荷的上下界值,这为不确定结构设计提供一定的依据.
关键词:
界面元
,
分层
,
不确定参数
,
区间分析方法
,
概率方法
舒小平
复合材料学报
基于对压电复合材料层合结构弱界面弹性场、电场、温度场的宏观和细观尺度分析,构建了四种界面力-电-热模型,分别为非耦合型、耦合型和混合型。依据这些界面模型,得到了柱面弯曲简支压电复合材料层板的力-电-热多场耦合解。结果表明,损伤界面的多场耦合物理描述介于宏观和细观尺度之间,需要多尺度考虑,且基于不同尺度的描述也可获得相似的规律。在热载和力载下,不同的界面模型对弹性场影响趋同、差异甚小,而对电场和温度场,四种模型的影响各异、但规律相似;在电载作用下,不同的界面模型无论对弹性场还是电场,都有显著的影响。
关键词:
压电材料
,
复合材料
,
层板
,
脱层
,
多尺度
,
多场耦合
王强
,
刘玲
复合材料学报
将羧基化多壁碳纳米管（MWCNTs）添加到TDE85环氧树脂中，然后与碳纤维非褶皱无纺布（C-NCF）复合，制备成[0°／90°／＋45°／-45°]。层合板。采用三点弯曲、短梁剪切和单边切口弯曲测试方法以及动态力学性能分析方法，研究了不同含量的MWCNTs对层合板弯曲性能、层间剪切强度（ILSS）、Ⅱ型层间断裂韧性（GⅡc），以及玻璃态转变温度（L）的影响。并采用SEM对Ⅱ型试样的断面进行分析。结果表明，MWCNTs的加入显著提高了NCF层合板的力学性能。与空白试样相比，当MWCNTs在树脂中的质量分数为2．0％时，弯曲强度和模量分别提高了约26％和6％；当MWCNTs的质量分数为0．5％时，ILSS、GⅡc、Tg分别提高约14％、27％和14％。
关键词:
多壁碳纳米管(MWCNTs)
,
非褶皱无纺布(NCF)
,
层合板
,
力学性能
,
Ⅱ型层间断裂韧性
