短柱型复合材料加筋壁板轴向压缩破坏分析方法研究

复合材料加筋结构可作为航空结构中的承力部件,其损伤与破坏对航空器的结构安全和服役性能至关重要。本文通过试验和数值仿真手段研究了短柱型复合材料结构压缩失效机理和极限承载力。通过短柱型单加筋板的轴向压缩破坏试验,分析梳理出界面脱粘和材料压溃两种典型失效形式;分别建立加筋板壳单元模型和实体单元模型,引入内聚力模型和Hashin准则描述界面脱粘效应与材料破坏,结果表明壳单元模型配合内聚力模型和Hashin准则可以有效地预测加筋板的极限承载力。分别讨论了加筋板长度、筋条高度、筋条/蒙皮刚度比等参数对加筋板的屈曲承载力的影响,为短柱型复合材料加筋壁板压缩损伤与破坏预测分析提供有益的参考。

EPDM/PP热塑性动态硫化橡胶高温疲劳性能研究

针对三元乙丙/聚丙烯热塑性动态硫化橡胶,进行常温及高温(60℃)下应变比R为0的单轴拉伸疲劳试验,以最大主应变为损伤参量,使用幂律模型较好地拟合了疲劳寿命曲线,发现高温下疲劳寿命有较大提高.此外,使用数字显微镜与扫描电镜观察疲劳断面,发现疲劳断面分为光滑与粗糙两个区域,在峰值载荷较低、疲劳寿命更长的断面表现出更多分层,推测较低的峰值载荷作用下产生更多的二次裂纹导致裂尖钝化,从而提高了疲劳寿命.相同应变峰值载荷作用下的高温疲劳断面粗糙区分层更多,但光滑区却更大.高温下材料软化,应变能下降,在形成主裂纹之前形成更多的断面分层,延缓了快速断裂阶段,从而提高了疲劳寿命.