逐次累积裂纹扩展计算的循环计数方法

给出一种疲劳损伤的累积方法,用于随机谱载下的裂纹扩展模型计算,该方法既能充分计及疲劳裂纹尖端材料的累积损伤作用,又提供了在裂纹扩展模型计算中实时考虑加载序列影响的可能性。本方法可应用于各类疲劳寿命及裂纹增长分析预测模型的计算,克服了以往方法中不能维持原有峰谷序列的缺陷,使模型计算过程更趋合理和符合实际的损伤机制,从而便于各种模型的发展、改进和评价。

一种用于金属薄板轴向拉压疲劳试验的防弯夹具

在金属薄板的轴向疲劳S-N曲线测试中,研究将一种侧向防弯曲夹具应用于存在压向载荷的试验。通过粘贴应变片方法测量试样的表面应力,对试样的受力情况做了定量的分析。测量结果表明试样安装防弯曲夹具后,基本消除了由压缩失稳产生的弯曲应力。且通过对不同拧紧方式的测量,表明一定的夹紧力下不对试验力产生影响。试验夹具设计成对试样中心轴线的支撑而让边缘疲劳敏感部位处在非接触状态,试样断口表明疲劳起源在这些并没有与试样接解的部位。用钛和铝两种材料的薄板在不同试验机上进行了不同寿命和频率的试验,试验结果与正应力比试验同时给出以对比,各种研究表明本试验有效解决了薄板疲劳受压时的失稳问题。

应用Zedgraph高效开发数据图表

在软件的用户介面上应用图表,可以直观地反映数据的走势。对基于.NET平台开发的软件,开源Zed-graph类库提供了一种高效实现数据图形的方法。Zedgraph既可以用于Windows客户应用程序的开发,也可以在Web页中显示数据图形。由于代码是开源的,具有极大的灵活性。本文根据网络资源,系统介绍这一类库和类库的使用,从下载安装过程到分别在客户端程序和Web程序中的使用方法以及软件使用中的一些经验和要点,通过案例的实施,为快速掌握Zedgraph的应用技术,提供了简捷的过程。

碳纤维层合板冲击吸能有限元模拟

为预测复合材料结构的冲击吸能效果,用三维有限元法模拟金属圆柱体冲击碳纤维层合板的过程.层合板被简化为三维正交各向异性材料板;采用Abaqus提供的vumat等扩展编程接口,用FORTRAN编写程序表征材料的弹性、强度和累积失效,实现动态破坏过程仿真;计算结果与冲击试验结果具有可比性.Abaqus的显式分析方法结合编程接口可用于层合板的冲击吸能仿真,结果的准确性取决于用户建立的材料模型.对不同速度、质量和直径的金属圆柱体的冲击进行计算,结果表明在穿透情况下,随着圆柱体速度的增加,圆柱体的动能衰减增多,而系统动能的减少相对稳定,因此后者更适合于临界速度的计算.

柔度方法测量中心裂纹试样的腐蚀疲劳裂纹扩展速率

在腐蚀环境条件下的材料试验是研究腐蚀环境下材料行为的重要依据。为解决金属板在腐蚀介质条件下的裂纹扩展速率测试问题,设计一种环境装置并结合裂纹长度测量的柔度方法,实现了计算机控制下腐蚀裂纹扩展试验的不间断测量。

整体成型复合材料模型机翼设计、制造与验证

根据给定的外形设计了四种不同结构形式的复合材料模型机翼,通过对所采用树脂基体的化学流变特性的研究,确定其最佳固化工艺条件。采用整体成型技术制备了四种全复合材料模型机翼,并进行了三点弯曲试验。结果表明,工字梁结构形式的模型机翼具有最高的载荷重量比,其次为C型梁机翼,而蒙皮-夹芯机翼的载荷重量比最小。其中,蒙皮-夹芯模型机翼在测试中表现为加载点上蒙皮压缩破坏;蒙皮-加筋机翼则表现为支点处的剪切破坏;梁式结构机翼均表现为支点与加载点中间的前缘剪切破坏。采用有限元分析模型机翼的强度与破坏过程,其结果与试验结果吻合良好。

两维三轴编织结构复合材料的弹道冲击性能研究

树脂基复合材料的冲击性能与所用树脂、纤维、织物结构、纤维与树脂的界面性能和成型工艺有较大的关系。采用传统模压工艺制作的单向板和多向板在弹体的侵彻下，纤维容易被侧向挤压，致使断裂的纤维数较少，弹道冲击性能较差；而织物层压板由于纤维的相互交织限制了纤维的侧向移动，断裂的纤维根数较多，

基于ASP.NET 2.0的金属材料性能数据库检索系统设计

材料性能数据库检索系统的研究与开发是工业现代化的重要方面。介绍了一个针对金属材料性能试验数据的特性,综合运用ASP.NET 2.0技术、软件的三层框架理论和设计模式的网络数据库检索系统设计。重点讨论数据库的结构,分析系统软件采用的基于ASP.NET 2.0的三层(数据层、业务逻辑层、表现层)架构模式的特点,并对应用设计模式的实现过程和绘制曲线图功能进行阐述。该系统在.NET平台下采用企业级易于扩展的Web数据库集成与实现模式,且具有操作简单,运行效率高,易维护的特点。

试件厚度对铝合金疲劳裂纹扩展的影响

不同厚度试样的疲劳裂纹扩展试验表明，飞行模拟载荷条件下具有明显的厚度影响。考查了模型对于厚度影响的预测能力。Ｎｅｗｍａｎ的模型具有预测厚度影响的潜力，广义改进的Ｗｉｌｌｅｎｂｏｒｇ模型不含有厚度影响的考虑，即使通过调整约束系数α的方法也难于计及厚度的影响。

一种随机变化载荷的疲劳损伤累计方法

讨论随机载荷下构件寿命分析时的一种材料损伤计算方法。与通常采用恒幅数据计算变幅疲劳寿命的循环计数统计方法不同 ,这里针对载荷变程进行损伤计算。作为更一般性的技术 ,可以对载荷的任一变化即时计算材料发生的损伤结果。为构件局部材料的寿命分析和裂纹行为计算提供一种有效的方法 ,因为在进行逐个载荷变化的损伤模拟计算时 ,处于这些部位的应力与构件总体受力情况往往不同 。

环形编织层板冲击包容数值模拟

为分析航空发动机复合材料机匣对破断叶片的包容,采用有限元仿真方法开展了计算研究。通过旋转体与机匣冲击破坏过程的计算,确定机匣的包容能力。基于具备显式求解功能的商用有限元软件Abaqus/Explicit,采用3维实体单元网格,将2维3轴编织的碳纤维层合材料简化成连续的正交各向异性材料,通过软件提供的Vumat用户子程序接口编写Fortran代码定义材料模型,计算与转轴分离后的模拟断裂叶片对机匣的冲击过程。通过冲击后的临界转速和能量吸收数据,比较了模拟计算与实物旋转冲击模拟试验的结果,二者具有较大的可比性。虽然计算中还缺乏材料基本性能表征的理想数据,但在多种工况下仿真计算表明模拟结果稳定,有望成为复合材料包容分析实用有效的方法。