北京理工大学先进结构技术研究院
- 作品数：213 被引量：383H指数：11
- 相关作者：梁栋更多>>
- 相关机构：北京大学工学院西安交通大学航天航空学院中国科学院大学工程科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学航空宇航科学技术化学工程更多>>
- 基于等几何分析的边界元法求解二维Laplace方程
- 2023年
- 针对二维Laplace问题,提出了基于非均匀有理B样条的等几何边界单元法(IGABEM),并利用径向积分法来处理奇异积分。该方法实现了几何与求解域的无缝融合,不仅实现了求解域与几何的完美匹配,而且节约了前处理时间。该方法可以很容易地实现模型的细分,并且在仅增加少量自由度的情况下获得更高的精度。数值算例表明,该方法能够有效地求解二维Laplace方程,且具有非常好的计算精度。
- 韩少燕姜人伟高汝鑫王攀
- 关键词：边界单元法LAPLACE方程
- 基于孔隙结构控制的炭化烧蚀材料设计方法及其性能评估
- 针对航天飞行器返回舱再入地球大气层的极端气动热环境挑战,亟需设计新型高效防热炭化复合材料。本文采用控制炭化烧蚀材料内部孔隙结构的方法,设计了三种炭化复合材料,并且建立了热-流-化学耦合模型模拟此类材料的多场耦合行为,进而...
- 李玮洁葛敬冉梁军
- 关键词：热防护孔隙结构多场耦合
- 文献传递
- 近场动力学与有限元方法耦合求解复合材料损伤问题被引量：2
- 2019年
- 本文提出了一种求解纤维增强复合材料破坏问题的近场动力学方法(peridynamics, PD)/有限单元法(finite element method, FEM)耦合方法.根据PD方法求解含裂纹等不连续问题以及FEM高效求解的优势,将模型划分为PD区域、FEM区域和耦合区域.其中包含裂纹的区域采用PD建模,其他区域采用FEM建模,两区域的结合部分为耦合区域.该耦合方法操作简单, PD粒子与FEM节点之间没有重叠区域. PD粒子与其域内所有粒子(包括PD粒子和FEM节点)以非局部方式连接, FEM节点与其周围的所有粒子以有限元方式相互作用.该耦合方案模拟的复合材料损伤状态与纯PD方法模拟结果相符,但该耦合方案可有效地提高计算效率.
- 刘硕方国东付茂青王兵梁军
- 关键词：有限元复合材料
- 液滴在润湿梯度表面运动机理研究
- 本文采用实验和理论方法研究了液滴在润湿梯度表面的运动机理。用离子溅射方法在疏水材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面制备出亲水区域,用高速摄像机记录蒸馏水由疏水区向亲水区铺展的规律。通过理论建模分析了水滴在润湿梯度表面的运动...
- 刘明； 陈少华；
- 关键词：PDMS疏水性亲水性
- 文献传递
- 轻量化多功能复合材料结构设计与性能表征
- 多功能一体化复合材料结构是航空航天运载器、海军舰艇和军用特种车辆等国防武器装备,提升轻量化水平和功能集成效果的重要技术途径。本文针对海军舰船上层建筑的轻量化需求,开展了轻质/隐身/承载/抗爆多功能一体化复合材料结构的设计...
- 雷红帅陈明继王长显李会民方岱宁
- 关键词：性能表征
- 文献传递
- 碳纤维增强复合材料微观烧蚀行为数值模拟被引量：13
- 2019年
- 碳纤维增强复合材料已广泛应用于烧蚀热防护系统中,其微观结构直接影响材料的烧蚀行为,因此材料微观烧蚀机制分析对材料设计和制备具有重要意义.本文采用有限体积法并引入固体相体积分数与界面重构技术,建立了碳纤维增强复合材料微观烧蚀数值模型.利用该微观烧蚀数值模型对碳基体包裹单根碳纤维进行烧蚀模拟,将数值模拟的烧蚀形貌与解析解结果进行对比,验证了数值求解方法的正确性.对单向碳纤维增强复合材料在不同碳纤维倾斜角下的微观烧蚀行为进行了模拟分析,得到了碳纤维倾斜角对微观烧蚀行为的影响规律.研究发现:对于碳纤维的抗氧化性能比基体强的情况,当氧扩散速率远远大于碳氧反应速率时,碳纤维将出现'笋尖'状的烧蚀形貌;当碳氧反应速率远远大于氧扩散速率时,纤维和基体将以相同速率烧蚀.当碳纤维的抗氧化性能比基体强时,纤维倾斜角会对材料微观烧蚀行为产生较大影响;相反,则影响不显著.
- 李伟方国东李玮洁王兵梁军
- 关键词：碳纤维复合材料数值模拟
- 伸展运动悬臂梁振动特性及能量分析
- 2018年
- 伸展运动悬臂梁属于典型的时变参数结构。由于质量和刚度随时间的变化,使经典的动力学理论在求解梁的振动方程时不再适用。为了研究伸展悬臂梁的振动特性以及能量的变化情况,首先,利用伸展运动悬臂梁的振动方程得出梁横向振动能量的表达式,进而得出能量的变化图,并直观的对比梁失稳前后能量的变化情况。利用数值方法分析伸展梁的振动特性,讨论失稳后能量在各模态之间分配的情况。结果表明,梁在失稳以后,能量在各模态之间分配的规律与失稳前能量分配规律有较大的变化。
- 刘明杨晓东张伟秦朝红
- 关键词：时变参数失稳模态
- 一种无焊缝连接金属内衬复合材料压力容器的制备工艺及其液压实验被引量：4
- 2021年
- 纤维缠绕复合材料压力容器(COPV)由于其轻质高强及先漏后爆等特性在航空航天、路面交通和石油化工等领域得到广泛应用。基于纤维缠绕工艺的特点,提出了一种新型无焊缝连接金属内衬COPV结构及其制备工艺。并通过缠绕工艺及在封头直边设置密封槽,解决了内衬的封头与筒体之间的连续性和密封性问题。基于该结构的特点,一种辅助成型工装被发明,成功实现了这种新型内衬结构的缠绕成型问题。之后,通过液压试验验证了该结构的可行性,该新型容器能够承受110 MPa的爆破设计压力。进一步对容器剖面进行宏观分析,获得了该结构的三种损伤模式。最后,基于Chang-Chang失效准则及层间内聚力失效模型,通过编写用户子程序VUMAT建立了该新型结构的有限元计算模型,确定了分层损伤为该结构的主要损伤模式及位于封头与筒身过渡区的纤维拉伸断裂为该结构的主要失效模式。
- 顾付伟顾周越朱晓磊陆晓峰方岱宁李鲤
- 关键词：液压试验失效模式
- 基于增材制造的陶瓷材料点阵结构研究现状与挑战被引量：3
- 2021年
- 陶瓷材料点阵结构在力学、电磁、声学、热学等领域应用前景广阔。近年来发展起来对增材制造技术为复杂陶瓷材料点阵结构的获得提供了崭新的技术途径。本综述系统介绍对比了陶瓷材料点阵结构的常见增材制造工艺方法,包括立体光刻、数字光处理、双光子光刻、挤出成型、墨水直写、激光选区烧结等。此外,众多研究发现通过设计陶瓷材料点阵功能基元的结构和序构方式可以有效调控陶瓷材料点阵的物理特性,本综述首先归纳了基于力学设计等陶瓷材料点阵结构研究现状,接下来从超常规力学、电磁学、声学、传热、零膨胀、光学等多功能设计角度归纳了新型陶瓷材料点阵结构研究现状。最后,从点阵结构制造缺陷控制、超常力学行为设计、防生化结构设计、智能化结构设计以及结构功能一体化角度,分析了陶瓷材料点阵结构增材制造可能面临的机遇与挑战。
- 殷德政张学勤张可强何汝杰
- 关键词：陶瓷材料点阵结构增材制造
- SiC陶瓷材料增材制造研究进展与挑战被引量：7
- 2021年
- 碳化硅(SiC)陶瓷材料广泛应用于国防与工业重大领域。增材制造(Additive Manufacturing,AM)技术的出现为SiC陶瓷材料及其制品的制备提供了崭新的技术途径。本文针对近年来发展的SiC陶瓷材料增材制造技术(包括非直接增材制造技术、直接增材制造技术等)进行系统综述与总结。并对SiC陶瓷材料增材制造过程的关键科学技术挑战进行归纳,以及对未来可能的研究机遇进行展望。本文旨在为SiC陶瓷及其他结构陶瓷材料的增材制造研究提供参考。
- 何汝杰周妮平张可强王文清白雪建张学勤方岱宁
- 关键词：碳化硅陶瓷材料增材制造结构陶瓷材料
