国家自然科学基金(10872091)
- 作品数：20 被引量：197H指数：10
- 相关作者：陈普会金海波叶强丁运亮柴亚南更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学中国飞机强度研究所上海航天技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术一般工业技术理学更多>>
- 复合材料整体加筋板的七点弯曲试验与数值分析被引量：3
- 2011年
- 研究了复合材料整体加筋板七点弯曲试验的失效表征问题。在有限元分析的基础上,设计了七点弯曲试件和试验夹具。在试验研究和有限元计算的基础上,对七点弯曲试验的失效机理进行了讨论分析。通过对一系列七点弯曲试验模型的分析,获得了复合材料加筋板典型部位的失效包线,并给出了失效表征方法。最后给出了指导复合材料整体加筋板结构细节设计的建议。
- 叶强夏翔肖闪闪陈普会李新翔柴亚南
- 加筋板总体失稳分析的等效层合板模型被引量：16
- 2009年
- 基于等效刚度的思想,通过设定层合板的属性参数模拟了加筋板结构的力学特性,提出了一种适用于不同截面形状以及布局形式的加筋板总体失稳分析的等效层合板建模方法。利用PATRAN/NASTRAN软件比较了反映实际壁板形状的高精度有限元模型与对应的赋有层合板属性的等效刚度简化模型。对于工程中常见形状的加强筋以及不同布局形式的壁板,2种模型的一阶线性失稳因子基本一致,从而验证了将等效层合板模型用于加筋壁板结构的稳定性分析可以满足工程精度要求,并显著提高了计算效率。
- 赵群金海波丁运亮迟鹏
- 关键词：等效刚度加筋板层合板屈曲
- 复合材料层合板胶接贴补修理渐进损伤分析被引量：25
- 2011年
- 建立了复合材料层合板胶接贴补修理构型渐进损伤分析的三维有限元模型,其中层合板和胶层分别采用正交各向异性损伤和各向同性损伤的连续介质损伤力学模型,整个分析过程中同时考虑层合板和胶层的损伤形成和扩展以及它们之间的相互影响,单向压缩载荷作用下的层合板贴补修理构型的试验数据验证了该模型的有效性,采用该模型分析了不同的贴补修理参数对修补强度的影响。结果表明:当层合板补片较薄时,补片损伤是导致修补结构失效的主要原因;当补片较厚时,胶层失效是导致修补结构失效的主要原因,此时补片厚度增加并不能显著增大修补结构的极限强度。在复合材料贴补修理时需要对补片和胶层进行详细优化设计。
- 王跃全童明波朱书华
- 关键词：有限元分析层合板
- 基于复合材料固化变形的铺层顺序优化方法被引量：4
- 2010年
- 引入反映铺层顺序的代理模型,通过数值实验计算了不同铺层顺序下结构的铺层顺序参数,失稳特征值和固化变形大小,在此基础上分别构造了固化变形和失稳特征值对铺层顺序参数的响应面模型,并根据所得响应面模型优化得到最优的铺层顺序参数,再通过铺层顺序的反向设计得到实际的铺层顺序。结果表明:在满足结构稳定性约束条件下,通过铺层顺序优化可以减小固化变形大小,基于代理模型的铺层顺序优化方法可以显著提高铺层顺序的优化设计效率。
- 庞杰金海波
- 关键词：铺层顺序结构优化响应面代理模型
- 三维复合材料层合板渐进损伤非线性分析模型被引量：34
- 2009年
- 为有效反映复合材料层合板层间相互作用和材料损伤非线性,建立了中等尺度的三维复合材料层合板渐进损伤分析模型。非线性渐进损伤分析过程包括应力求解、材料损伤失效判据及材料性能退化方案3个方面。讨论了损伤材料性能退化方案,引入与材料损伤模式相对应的损伤变量表征材料点的损伤状态,材料的刚度矩阵按损伤变量退化。基于该模型可成功预测复合材料层合板损伤起始、扩展直至最终失效的整个过程和极限强度。经文献试验数据验证,12种不同铺层顺序层合板的计算强度与试验数据均吻合较好,表明该模型在复合材料层合板极限强度预测上的有效性。
- 王跃全童明波朱书华
- 关键词：渐进损伤分析有限元模型层合板
- 复合材料机身壁板的纵向连接设计与失效分析被引量：13
- 2012年
- 按照连接设计准则及机身压差载荷水平,开展了复合材料机身壁板的纵向连接设计研究。为提高壁板多钉连接结构分析精度及设计效率,发展了一种基于Fastener单元的钉群载荷计算方法,在此基础上结合单钉失效分析模型,提出了一种壁板多钉连接区的失效评估方法。首先,通过与试验数据对比,验证了采用Fastener单元求解钉群载荷的可行性;然后运用Fastener单元分析壁板连接结构的钉载分配;最后基于钉载分析结果,对局部危险区域采用单钉模型进行失效载荷计算并进而评估壁板连接区的失效载荷。本方法特别适用于快速、有效地校核多钉连接区的连接强度。
- 钱一彬钟小丹陈普会刘利阳王进
- 关键词：复合材料机身多钉连接
- 复合材料粘聚区模型的强度参数预测被引量：4
- 2012年
- 提出了一种基于周期性代表性单元(RVE)的细观模型,用于预测粘聚区模型的强度参数,以提高基于粘聚区模型的有限元法模拟复合材料分层的精度.模型从复合材料的细观结构出发,采用最大主应力准则判断粘聚层的初始裂纹的萌生,从而建立了粘聚强度与基体强度的关系;并以宏观正交各向异性为假设条件,确定了RVE的周期性位移边界条件.用该模型预测了AS4/PEEK和T700/QY8911层合板不同铺层间的粘聚强度.采用所预测的粘聚强度值对混合模式弯曲(MMB)和六点弯曲试验进行了仿真,仿真结果与实验值具有较好的一致性.
- 叶强陈普会
- 关键词：复合材料粘接强度细观模型
- 复合材料加筋板损伤抑制带设计与分析
- 2012年
- 研究损伤抑制带对损伤扩展的抑制机理以及损伤止裂效果对于提高结构强度和效率具有重要意义。采用渐进损伤分析方法和有限元模型分析了抑制带对蒙皮/筋条的损伤扩展的抑制情况和发生机理;讨论了损伤抑制带数量和其沿蒙皮厚度的分布等设计变量对结构剩余强度的影响。结果表明:0°损伤抑制带将蒙皮损伤抑制在缘条附近并维持一段加载历程,从而提高了复合材料加筋板的承载能力;蒙皮的失效应力随着0°损伤抑制带层数的增加而增加;对于相同数量的0°损伤抑制带,其沿着蒙皮厚度的不同分布对结构承载能力的影响很小。
- 叶军陈普会崔卫军李庆飞
- 关键词：复合材料加筋板渐进损伤分析
- 复合材料加筋板长桁终止端失效机制被引量：10
- 2012年
- 由于设计要求或设计限制条件,壁板的长桁常常在翼肋或机身框附近、机翼的前后梁附近、机翼与机身的开口附近、机翼的油箱附近等部位终止。在面内载荷作用下,截面形状突变和传载路径偏移在端头处会产生应力集中,极易引起缘条/蒙皮界面脱胶分层。对三种构型的长桁终止端典型件在单向拉、压载荷下的破坏机制进行了试验研究与数值模拟,结果表明,拉伸时的失效是由面外剥离应力与层间剪应力的共同作用所致,而压缩时的失效主要是由层间剪应力所致。
- 周凯华陈普会柴亚南
- 关键词：复合材料加筋板脱胶
- 层压复合材料分层扩展分析的虚拟裂纹闭合技术及其应用被引量：5
- 2010年
- 提出一种基于虚拟裂纹闭合技术的界面元模型,用以模拟复合材料的分层破坏和预测结构的承载能力。界面元被嵌入在模型分层扩展路径上,计算结构的能量释放率,结合幂指数破坏准则,模拟复合材料的分层扩展。对由于裂尖单元长度不同所带来的分析误差进行了适当的修正,以降低网格粗细变化所带来的不利影响。为了检验该界面元的可靠性,分别将其应用于对双悬臂梁(DCB)模型、端边切口(ENF)模型和混合模式弯曲(MMB)模型的分层扩展分析中。计算结果与解析解基本吻合,从而验证了采用该界面元模拟复合材料分层破坏的可行性。用该方法对3个含有不同初始损伤复合材料T型接头的界面拉脱分层破坏进行数值模拟,计算结果与试验数据吻合良好。
- 孟令兵陈普会
- 关键词：复合材料二次开发
