孙直
- 作品数：37 被引量：56H指数：5
- 供职机构：大连理工大学工程力学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学交通运输工程化学工程更多>>
- 基于边界位移的复合材料力学参数无损反演方法被引量：1
- 2022年
- 非均质材料参数识别在工程学、医学以及生物力学等众多领域具有重要意义。目前求解材料参数识别这类反问题主要采用优化方法,通常需要已知结构的全场位移信息,使含有位移的目标函数最小化,从而获得材料参数分布。然而在实际工程中,结构内部的位移较难测量且测量精度低。因此,本文拟提出一类仅利用边界位移就能进行非均质材料参数分布反演的方法。与一般基于全场位移的反演算法相比,基于边界位移场的反演算法,可在全场位移较难测得时,仍能较好地重建非均质材料的力学参数。本文拟利用该方法对复合材料层合板模型进行材料参数反演,验证本文方法的可行性,并分析不同组数测量边界位移场对反演结果的影响。本文提出的基于边界的非均质材料反演方法对结构的损伤识别和无损检测具有重要意义。
- 赵冬梅邓建伟孙直梅跃
- 关键词：复合材料无损检测反问题
- 基于最大比承载力准则的复合材料格栅加筋圆锥壳体优化分析
- 本文基于考虑格栅非均匀分布效应的等效刚度平铺模型,采用Donnell型扁壳理论推导了在均布外压作用下复合材料格栅加筋圆锥壳体稳定性分析的总势能表达式,利用最小势能原理得到了该壳体总体稳定性的临界载荷值。然后,根据复合材料...
- 孙直石姗姗陈浩然
- 文献传递
- 基于MMC框架下的采用生长组件的拓扑优化研究
- 在移动可变形组件(MMC)框架下,提出了一种具有生长组件能力的显式拓扑优化方法。结构的拓扑改变通过生长演化组件的交叠和覆盖实现。在优化过程中引入了一种竞争机制,通过添加新组件或改变现有组件的布局两个选项来优化结构的拓扑布...
- 崔天晨刘畅杜宗亮孙直郭旭
- 基于变环肋间距的碳纤维/环氧树脂复合材料格栅加筋截顶圆锥壳体稳定性被引量：2
- 2018年
- 研究均布外压作用下具有非均匀特征的碳纤维/环氧树脂复合材料格栅加筋(AGS)圆锥壳体构型优化。首先,充分考虑复合材料格栅圆锥壳体中格栅非均匀分布造成结构小端材料利用不充分问题,提出变环肋铺设间距的优化分布方式,使格栅在截顶圆锥壳体结构上小端疏大端密。之后,基于考虑格栅非均匀分布及变环肋间距铺设特征的等效刚度模型,并采用最小势能原理得到环肋铺设优化后的AGS圆锥壳体临界载荷值解析式。针对典型锥壳的有限元验证表明解析算法的误差在1%左右,证实了本文提出的分析方法的可靠性和有效性。最后,通过对环肋间距优化圆锥壳体的参数分析,发现优化环肋分布方式可以使AGS锥壳结构的外压稳定性大幅上升。本文研究内容为碳纤维/环氧树脂复合材料AGS圆锥壳体的优化设计提供了一种具有较高承载力的构型,并为此类结构的计算提供了解析算法。
- 石姗姗陈秉智孙直陈浩然
- 关键词：稳定性等效刚度
- 具有Kevlar短纤维界面增韧的碳纤维/铝蜂窝夹芯板冲击后压缩性能被引量：1
- 2023年
- 碳纤维夹芯板受到冲击载荷后易发生分层损伤,在工程应用中严重影响结构安全。首先对碳纤维/铝蜂窝夹芯板界面进行Kevlar短纤维增韧设计;其次对比研究了Kevlar短纤维界面增韧及未增韧夹芯板的低速冲击行为和冲击后压缩行为,将其冲击后剩余压缩强度、能量吸收及破坏模式进行对比;最后运用数字图像相关技术(DIC)获取增韧及未增韧试件在冲击后压缩过程中的应变云图。结果表明:低速冲击过程中,Kevlar短纤维增韧可以有效提高碳纤维/铝蜂窝夹芯板的冲击损伤阻抗,增韧试件的临界损伤阈值载荷明显高于未增韧试件;相比于未增韧试件,4种冲击能量下增韧试件的冲击后剩余压缩强度(CAI)值分别提高了2.68%、9.24%、4.65%、11.13%,能量吸收分别提高了69.09%、52.88%、55.03%、101.70%;对碳纤维/铝蜂窝夹芯板冲击后压缩过程中的DIC观测,进一步验证了芳纶短纤维对界面的增韧效果,并揭示了增韧界面对结构的增强机制。
- 石姗姗吕超雨吕航宇程功孙直
- 关键词：夹芯结构低速冲击剩余压缩强度
- 随机多孔碳纤维纸的非线性面外压缩本构模型
- 2023年
- 多孔碳纤维纸由随机分布的碳纤维构成,常用于燃料电池、发热材料等先进结构,其主要服役状态为面外压缩。碳纤维纸的压缩应变对其力学、热学、电学性能均有显著影响,因此迫切需要揭示其面外压缩本构关系。该文针对碳纤维纸微结构随机多孔的特点,提出了2种非线性面外压缩本构模型,分别是考虑赫兹接触影响的对数型模型和考虑孔隙率和单胞尺寸的幂函数型模型。基于3种商品化碳纤维纸的应力-应变实验数据,将该文提出的两种模型与传统的线性模型进行分析对比,并讨论了有、无额外有机物对碳纤维纸力学性能的影响。结果表明:碳纤维纸中的额外有机物对其应力-应变关系有比较明显的影响,全面考虑接触变形、弯曲变形与孔隙率变化的对数型本构模型具有较好的鲁棒性,适用范围较广;幂函数型本构模型能够较准确地预测有机物含量较低的碳纤维纸的应力-应变关系;传统的线性本构模型对各种碳纤维纸的预测均有较大的误差,该文提出的两种非线性本构模型对碳纤维纸具有较好的适用性,可以反映碳纤维纸的非线性应力-应变关系。
- 石姗姗吕航宇吕超雨苏智博孙直
- 关键词：碳纤维纸非线性本构模型多孔
- 一种局部致密蜂窝芯体的夹芯结构
- 本发明提供了一种局部致密蜂窝芯体的夹芯结构，该夹芯板的芯体结构是在普通均匀蜂窝结构基础上，进行局部致密处理。蜂窝芯体中局部致密结构的存在破坏了芯体的均匀性，改变了压缩载荷作用下夹芯板结构的载荷传递路径，降低结构中存在的应...
- 石姗姗孙直陈秉智张佳森吕航宇程功
- 文献传递
- 具有肋骨补强的圆形开口复合材料正交格栅圆柱壳
- 本实用新型涉及一种具有肋骨补强的圆形开口复合材料正交格栅圆柱壳，这种格栅圆柱壳结构是由蒙皮、正交肋骨、圆形开口和开口周围的补强肋骨构成。对于该种圆形开口格栅结构，在开口周围以特定方式设置肋骨，补强肋骨除围成一个闭合凸六边...
- 任明法石姗姗孙直欧进萍
- 文献传递
- 格栅非均匀分布效应对复合材料格栅加筋圆锥壳体稳定性的影响被引量：8
- 2012年
- 研究格栅非均匀分布效应对先进复合材料格栅加筋圆锥壳体稳定性的影响。首先,基于格栅间距沿母线方向的变化特征和等效平铺模型推导了格栅加筋圆锥壳体的等效刚度阵。其次,采用Donnell型扁壳理论推导了在均布外压作用下格栅加筋圆锥壳体稳定性分析的总势能表达式,利用最小势能原理得到了该壳体总体稳定性的临界载荷值,所得计算结果与实验结果十分吻合。最后,通过典型数例参数讨论,说明格栅非均匀分布效应对先进复合材料格栅加筋圆锥壳体稳定性的影响将随底锥角增大而显著。该文将为先进复合材料格栅加筋圆锥壳体的参数优化设计提供一种高效和可靠的分析方法。
- 石姗姗孙直任明法陈浩然
- 一种局部致密蜂窝芯体的夹芯结构
- 本发明提供了一种局部致密蜂窝芯体的夹芯结构，该夹芯板的芯体结构是在普通均匀蜂窝结构基础上，进行局部致密处理。蜂窝芯体中局部致密结构的存在破坏了芯体的均匀性，改变了压缩载荷作用下夹芯板结构的载荷传递路径，降低结构中存在的应...
- 石姗姗孙直陈秉智张佳森吕航宇程功
