罗吉祥
,
唐春
材料导报
基于Ghost提出的Voronoi单元有限元法,构造能反映颗粒增强复合材料界面脱层和基体裂纹扩展的单元(X-VCFEM单元),采用积分区域动态划分技术,建立简单模型进行计算模拟.将计算结果与传统有限元软件进行比较,结果表明,X-VCFEM单元在研究颗粒增强复合材料界面裂纹时是有效的,同时也说明该方法具有精度高、速度快的特点.
关键词:
颗粒增强复合材料
,
X-VCFEM单元
,
界面脱层
,
基体裂纹
,
有限元方法
王宏宇
,
左敦稳
,
陆英艳
,
许鸿昊
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.012
在分析激光熔覆涂层基体裂纹形成机理的基础上,针对采用激光熔覆技术在镍基合金基体上制备MCrAlY涂层存在基体裂纹的问题,提出了缓冷处理的止裂措施,研究了将熔覆后的涂层置于300℃下保温30min随炉缓冷和置于已预热至300℃的保温箱中随箱缓冷两种缓冷工艺对基体裂纹的控制行为.结果表明:镍基合金激光熔覆MCrAlY涂层基体裂纹主要是由于熔覆过程中的快速冷却所致;两种缓冷工艺均能有效地避免基体裂纹的产生,但保温随炉缓冷处理会引起熔覆层组织粗大、枝品特征明显等不良影响,而随箱缓冷处理涂层对熔覆层组织并未产生不良影响.
关键词:
激光熔覆
,
基体裂纹
,
镍基合金
,
缓冷处理
罗吉祥
,
唐春
,
郭然
复合材料学报
基于Ghosh提出的Voronoi单元有限元方法. 构造能同时反映纤维增强复合材料界面脱层和基体裂纹扩展的单元(X-VCFEM单元);应用界面力学理论和断裂力学理论, 建立界面脱层、界面裂纹扩展方向和基体裂纹扩展的判断准则;结合网格重划分技术, 模拟分析了只含有一个夹杂时界面脱层和基体裂纹扩展的过程, 并通过与传统有限元计算结果的比较, 验证X-VCFEM单元的可靠性和有效性;同时, 模拟分析含任意随机分布夹杂的纤维增强复合材料界面脱层和基体裂纹的产生和扩展过程. 结果表明: 应用该方法模拟复杂多相复合材料裂纹问题具有计算速度快和精度高的优越性.
关键词:
纤维增强复合材料
,
X-VCEFM单元
,
界面脱层
,
基体裂纹
,
有限元方法
沈浩杰
,
姚卫星
,
吴义韬
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141031.001
首先,为研究复合材料层合板在准静态载荷下的基体裂纹演化特征,提出了一个基于能量的协同损伤演化模型.然后,通过模型对损伤进行了多尺度分析:从微观角度,采用三维有限元方法求得裂纹表面位移;从宏观角度,结合裂纹表面位移,推导了萌生基体裂纹的能量释放率.最后,根据裂纹萌生准则对基体裂纹的演化过程进行预测.模型考虑了演化过程中损伤的相互影响、残余应力、基体材料非线性、材料初始损伤分布及损伤演化的不均匀性.根据演化分析流程计算了[±θ/904]s铺层玻璃纤维复合材料的基体裂纹演化过程.结果表明:这一模型能够准确地预测准静态载荷下复合材料层合板基体裂纹的损伤演化规律.
关键词:
复合材料层合板
,
准静态载荷
,
协同损伤演化
,
基体裂纹
,
多尺度分析
