严实
,
赵金阳
,
陆夏美
,
曾涛
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.07.017
实验研究了不同编织工艺参数的三维六向碳/环氧编织复合材料在不同冲击能量作用下的低速冲击过程.测试过程中用声发射技术进行实时监测,分析了声发射能量,幅值和波形经过快速傅里叶变换后的峰值频率,并对典型信号的波形进行了频谱分析.结果表明AE参数能很好地描述三维编织复合材料的低速冲击损伤过程.
关键词:
三维六向
,
编织复合材料
,
低速冲击
,
损伤
,
声发射
高禹
,
王绍权
,
董尚利
,
王柏臣
,
包建文
高分子材料科学与工程
纤维增强树脂基复合材料广泛应用于航空航天、车辆、船舶等军事和民用工程领域.低速冲击作为一种材料在服役过程中常见的载荷状态,研究其对材料性能的影响是十分必要的.本文对近年来在复合材料低速冲击研究领域范围内常用的试验方法、环境作用与材料性能对低速冲击性能的影响,以及对低速冲击性能分析研究手段进行了讨论.最后对未来复合材料低速冲击领域的工作进行了展望.
关键词:
碳纤维/树脂基复合材料
,
低速冲击
,
测试方法
,
数值模拟
梁倩囡
,
阎建华
玻璃钢/复合材料
两片三维四向编织厚片叠层缝合和四片三维四向编织薄片叠层缝合,固化之后得到两种厚度接近的缝合编织复合材料.对两种材料进行冲击以及冲击后弯曲实验,分析其表面和内部损伤特征、分布和机理,探讨其冲击后的剩余弯曲性能.结果表明,3.2J/mm的冲击能量下,缝合编织薄片的表面损伤面积和厚度方向上的损伤小于缝合编织厚片;冲击后弯曲实验中,两种材料受压面的树脂裂纹在厚度方向上的相邻两编织片之间几乎观察不到,受拉面的树脂裂纹沿着冲击造成的树脂裂纹继续向横向、纵向和厚度方向扩展;缝合编织薄片未经冲击与冲击后的弯曲强度和弯曲模量均大于缝合编织厚片,但其弯曲断裂变形小于缝合编织厚片.
关键词:
缝合编织复合材料
,
低速冲击
,
损伤
,
剩余弯曲性能
谭年富
,
陈秀华
,
法洋洋
,
汪海
机械工程材料
基于渐进累积损伤理论和数据传递分析方法，对泡沫夹层复合材料的低速冲击以及冲击后的压缩破坏过程提出了一种全程数值分析方法，即对泡沫夹层复合材料的冲击以及冲击后损伤的泡沫夹层复合材料在压缩载荷下损伤扩展的全过程进行数值模拟分析。结果表明：由于该方法避免了以往学者对冲击后夹层板损伤状态所做的人为假设，把冲击后的预测损伤直接传递用于剩余强度的研究，从而提高了最终破坏载荷和剩余强度的预测精度，数值模拟结果与已有试验结果吻合较好。
关键词:
泡沫夹层复合材料
,
低速冲击
,
累积损伤
,
数值模拟
,
剩余强度
龚海亮
,
刘伟庆
,
万里
,
余轶
材料科学与工程学报
纤维增强复合材料泡桐木夹层梁在使用过程中不可避免地会遭受各种各样的低速冲击作用而发生损伤,直接影响其剩余承载性能,本文假定泡桐木芯材在低速冲击作用下,会发生分层连续屈曲破坏,同时结合理想弹塑性地基理论,建立了泡桐木夹层梁相应的界面分层损伤数值模型.基于该模型,以塑性变形为参数计算了低速冲击时最大接触力的大小,并与试验结果相对比,误差在合理范围之内.
关键词:
低速冲击
,
泡桐木夹层梁
,
分层损伤
,
最大冲击接触力
唐光海
,
张俊锋
,
曾群锋
,
董光能
,
杨华斌
材料科学与工程学报
采用有限元法数值模拟了TiNi形状记忆合金(SMA)的低速冲击性能.考察马氏体相变过程中不同伪弹性模量和弹性应变极限对TiNi合金低速冲击性能的影响.结果表明,随着冲击速度的增加,4种材料的最大接触载荷和位移量都呈线性增加趋势;冲击速度相同时,3种不同伪弹性模量TiNi合金试样的最大接触载荷和位移量近似相等且都低于45#钢,TiNi合金试样产生的最大Von Mises应力和最大塑性应变都低于45#钢;超弹性模量为2.9 GPa的TiNi合金产生的最大Von Mises 应力和最大塑性应变均最低.TiNi形状记忆合金较低的超弹性模量和较大的弹性应变极限能够减小冲击过程中的最大Von Mises应力,抑制高塑性应变的产生并使塑性变形区域减小,从而提高TiNi合金的抗冲击性能.
关键词:
形状记忆合金
,
低速冲击
,
数值模拟
,
塑性应变
谷广伟
,
王庆涛
,
李炜
玻璃钢/复合材料
玻璃纤维复合材料在外界冲击载荷下发生分层损伤,对后续结构的安全使用造成影响.通过布拉格光栅传感器(FBG)对真空辅助成型的层合板在低速冲击载荷下的响应情况进行了监测,分析了不同厚度方向上层合板应变变化,并与层合板的损伤情况进行了对比.结果表明,波长的变化可以有效反映层合板的应变情况,波长差值可以反映层合板内部的损伤情况;FBG在多次冲击后仍具有良好的监测性能,可用于层合板的长期在线监测,为FBG监测层合板低速冲击损伤提供了依据.
关键词:
FBG
,
复合材料件
,
低速冲击
,
分层损伤
马少华
,
郭洪杰
,
回丽
,
王勇刚
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.4.007
对平面编织复合材料层压板进行不同能量的低速冲击试验和冲击后压缩试验,分析表面凹坑深度、损伤面积以及剩余压缩强度与冲击能量的关系.对压缩后层压板的断口进行宏观观察,分析不同等级损伤对压缩失效特征的影响.结果表明:冲击损伤分为无损伤、前表面目视勉强可见、前表面目视可见及穿透性损伤四个等级,不同等级损伤的失效特征不同;随着冲击能量的增大,表面凹坑深度逐渐增大,二者之间并不满足线性关系,存在着拐点,损伤面积也逐渐增大,在达到穿透性损伤后基本不变;剩余压缩强度逐渐降低,损伤面积和剩余压缩强度最后都有变缓的趋势.
关键词:
平面编织复合材料
,
低速冲击
,
凹坑深度
,
损伤面积
,
剩余压缩强度
,
失效特征
陈琪
,
关志东
,
何为
,
冀赵杰
,
田承志
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.1.010
对复合材料贮箱结构进行低速冲击试验,并测试冲击后贮箱结构的渗漏性能.试验结果表明,当层板内部的基体损伤和分层损伤构成贯穿的通路后即导致贮箱渗漏,并且贮箱结构的冲击能量渗漏门槛值介于23 ～25J之间.在试验基础上建立了有限元模型以分析冲击后贮箱结构的内部损伤情况,并判断结构是否渗漏,计算结果与试验吻合良好.在计算模型的基础上对曲面贮箱结构的冲击渗漏性能进行分析.
关键词:
复合材料
,
贮箱
,
低速冲击
,
渗漏
,
有限元分析
毛春见
,
许希武
,
郑达
复合材料学报
通过对缝合复合材料层板进行低速冲击和冲击后压缩实验,研究了不同类型的缝合复合材料层板的冲击损伤特性及冲击后压缩的剩余强度。实验研究表明：基体损伤和分层是缝合层板与未缝合层板低速冲击的主要损伤模式,缝合层板具有更好的抗冲击性能,更高的冲击后压缩强度。缝合密度越大的层板其抗冲击性能越好,冲击后压缩强度越高。缝合方向为0°的缝合层板较缝合方向为90°的缝合层板具有更好的抗冲击性能和更高的冲击后压缩强度。增加0°方向铺层,减少45°、-45°方向铺层,可以提高缝合层板的抗冲击性能和冲击后压缩强度。
关键词:
缝合复合材料层板
,
低速冲击
,
损伤探测
,
冲击后压缩
,
压缩强度
