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题名复合材料层压板疲劳损伤演化模型的综述与评估
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作者
冯炜森
杨成鹏
贾斐
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机构
西北工业大学力学与土木建筑学院
西安电子科技大学机电工程学院
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期226-236,共11页
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基金
国家自然科学基金(12072274)。
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文摘
疲劳损伤演化模型是材料疲劳性能退化与寿命预测的重要基础。本文对复合材料层压板的疲劳损伤演化模型进行了全面综述,针对材料损伤演化三阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)特征将其磨损模型分为两类:Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段模型和Ⅰ-Ⅱ两阶段模型。提出了模型评估的五个基本标准,选取了八组不同加载条件下的疲劳损伤演化实验数据,对表征能力较强的疲劳磨损模型进行了分析评估。现有研究表明:绝大多数疲劳损伤演化模型属于宏观唯象模型,模型中引入的疲劳影响因素少,对实验的依赖程度高;对于Ⅰ-Ⅱ两阶段损伤,两阶段磨损模型具有很高的拟合精度;相比而言,Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段磨损模型可准确模拟疲劳损伤演化全过程,比Ⅰ-Ⅱ两阶段磨损模型更具普适性,其中Mao、吴富强和Shiri的模型应用较为广泛。为了克服唯象模型的不足,须考虑不同影响因素下材料的微细观损伤形式和机理,进而发展基于物理机制的疲劳损伤演化理论和模型。
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关键词
复合材料层压板
疲劳损伤
损伤演化模型
模型评估
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Keywords
composite laminates
fatigue damage
damage evolution model
model evaluation
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名复合材料层压板疲劳性能评估的模型和方法
被引量:1
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作者
杨成鹏
冯炜森
林江嵘
郑茹悦
贾斐
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机构
西北工业大学
西安电子科技大学
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出处
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2023年第15期40-59,共20页
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基金
国家自然科学基金(12072274)
陕西省自然科学基础研究计划(2021JM–123)。
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文摘
复合材料层压结构的单轴和多轴疲劳性能研究已在表征模型和方法等方面取得了显著进展。针对纤维增强复合材料层压板疲劳性能的分析预测,综述了疲劳损伤演化的曲线模型、剩余刚度模型、剩余强度模型、疲劳模量模型和S–N曲线模型的研究进展,对疲劳失效判据和疲劳寿命预测的模型和方法进行了总结和分析,并就疲劳研究的不足进行了综合阐述。研究表明,疲劳损伤演化和寿命预测的理论模型多为宏观唯象模型,很少涉及微细观损伤形式和机理;针对多向层合板寿命预测的有限元方法虽然具有广泛适用性,但是还不足以模拟复合材料的真实损伤路径和历程。在此基础上,对后续复合材料疲劳损伤及寿命研究的重点方向进行了展望。
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关键词
复合材料
疲劳寿命
损伤演化
疲劳判据
复杂应力
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Keywords
Composite materials
Fatigue life
Damage evolution
Fatigue criterion
Complex stress
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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