P波对界面部分脱胶的刚性圆柱夹杂物的散射

本文求解了弹性Ｐ波对界面部分脱胶的可动刚性圆柱夹杂物的散射问题。将脱胶区看作表面不相接触的弧形界面裂纹，借助波函数展开法并利用边界条件将问题转化为一组对偶级数方程。然后通过引入裂纹面的位错密度函数，将其化为一组具有Ｈｉｌｂｅｒｔ核的第二类奇异积分方程，并进一步化为Ｃａｕｃｈｙ型奇异积分方程组，数值求解方程组可获得动应力强度因子，夹杂物刚体振动位移和散射截面等重要参量。结果显示该类结构在较低的频率上发生共振，此低频共振特性与脱胶区大小，入射波方向、材料组合等多种参数有关。与已有方法相比，本文的方法更具一般性，适用于任意材料组合。

含面芯界面缺陷的蜂窝夹芯板侧向压缩破坏模式

为了对含面芯层间脱胶缺陷的蜂窝夹芯板在侧向压缩载荷作用下的典型破坏模式进行数值预报,建立了基于蔡-希尔破坏准则和粘结模型的计算模型。该计算模型是建立在对蜂窝夹芯板的双悬臂梁(DCB)和单臂梁(SLB)试验中所发现的一种新的破坏模式的分析基础之上的。对蜂窝夹芯板的侧向压缩破坏行为的数值预报中,发现一种新的破坏模式:位于脱胶区域的面板首先发生局部屈曲失稳,随后面板内部靠近芯子的45°/0°层间出现分层,与此同时最靠近芯子的45°铺层发生断裂,伴随着45°/0°层间分层的扩展,面板发展成为对称性整体屈曲失稳。与侧向压缩试验测试结果对比发现,计算模型模拟中所预报的破坏模式在实验测试中也得到了很好的验证。

复合材料加筋壁板长桁凸缘变厚度设计对长桁-蒙皮界面承载能力的影响

长桁与蒙皮之间的脱胶是复合材料加筋壁板主要的失效形式之一。首先对复合材料机翼结构长桁-蒙皮典型结构进行了三点弯曲试验,获得破坏载荷以及界面失效模式。然后基于ABAQUS建立三维有限元模型,采用内聚力模型模拟界面的破坏情况。有限元计算结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的合理性。在此基础上,对长桁凸缘宽度方向采用渐变厚度设计,开展了其对长桁-蒙皮界面承载能力的影响分析。研究结果表明采用变厚度设计可以减缓长桁凸缘末端附近的刚度突变,降低长桁凸缘末端与蒙皮之间界面的面外载荷。凸缘变厚度设计可以有效避免长桁与蒙皮界面过早出现脱胶失效,长桁凸缘末端越薄,界面脱黏载荷越大。

剪切波作用下埋藏刚性椭圆柱与周围介质部分脱胶时的动力分析

本文利用波函数展开法和奇异积分方程技术研究了ＳＨ型反平面剪切波作用下埋藏刚性椭圆柱与周围介质部分脱胶时的动力特性．将脱胶区看作表面不相接触的椭圆弧形界面裂纹，利用波函数（Ｍａｔｈｉｅｕ函数）展开法，并引人裂纹面的位错密度函数为未知量，将问题归结为奇异积分方程，通过数值求解积分方程获得了远场和近场物理参量，并讨论了共振特性和各参数对共振的影响．

牙齿充填材料吸湿率损伤数值模拟

通过建立三维有限元单胞模型,考虑界面脱胶损伤效应,对羟基磷灰石颗粒增强Bis-GMA/TEGDMA聚合物在吸湿作用下的损伤场进行了研究。文中建立了3种不同的单胞模型,分别用来研究不同的颗粒含量、粘结强度和吸湿率对界面脱胶损伤的影响,重点放在应力分布形式和应力传递方式。采用有损和无损伤模型预测了牙齿充填材料的杨氏模量和断裂强度,结果显示考虑脱胶损伤时,模拟结果与现有的实验数据相吻合。同时就应力传递屏蔽作用进行了对比研究,并将FCC单胞模型推广,用于预测承受三点弯曲测试的临界载荷。

含缺陷盒段类T型结构单元剪切失效分析

界面脱胶或弱胶接是复合材料整体化结构制造过程中出现的主要缺陷形式,对此目前还缺乏成熟的分析手段,从而严重制约了复合材料整体化结构在飞机上的应用。首先开展了含界面缺陷/损伤的盒段类T型结构在剪切载荷作用下的失效分析,建立了相应的失效判据和失效分析方法。研究了损伤起始和扩展的过程,以及界面缺陷类型、尺寸对结构性能的影响。最后通过人为制造不同类型和尺寸的界面缺陷试验件的试验,验证了分析方法的有效性。

层合复合材料由于纤维—基体脱胶引起刚度下降的估算

本文根据显微结构图,建立了纤维-基体界面脱胶的力学模型,采用有限元法,计算了玻璃/环氧 及硼/环氧两种单向纤维增强的复合材料的刚度降。计算结果表明,界面脱胶对刚度降有相当大的影响,并且纤维断裂对脱胶产生一定的影响,这是前人估算由于脱胶而产生的刚度降所没有计及的。