含多处分层损伤平面编织层合板自由振动特性研究

基于层合板Mindlin一阶剪切变形理论,研究多处椭圆内埋型分层损伤对复合材料层合板固有特性的影响规律。根据一般分层模型,并采用线性接触模型模拟分层区域上、下子板的相互作用,建立含多个椭圆内埋型分层损伤平面编织层合板自由振动分析有限元模型。通过典型算例分析,分别讨论分层类型、位置和数目或深度诸参数对平面编织层合板固有频率的影响。结果表明,对于内埋型分层损伤,表面分层与中间分层对固有频率的影响区别很小;分层深度越深,越靠近固支端,损伤对层合板固有频率的影响越大;纵向椭圆内埋分层对平面编织层合板固有频率的影响比横向椭圆内埋分层要更严重。

基于实验的平面编织层合板拉伸性能预测

本文的目的在于获得含有(±45°)和(0/90°)铺层的平面编织复合材料弹性模量和破坏强度的预测方法。分别取(±45°)和(0/90°)两种铺层方向的试样做拉伸试验,获得这两种铺层方向的弹性模量、破坏强度和最大应变等力学性能数据。利用本文提供的公式获得不同铺层比例的层合板的弹性模量和破坏强度。该结果与试验结果、层合板理论计算结果进行了对比,都比较吻合。与经典层合板理论计算结果相比,该方法需要输入的数据少,方法简单,考虑到实际工艺情况,可以代替经典的层合板理论应用到初步设计中。

混杂编织层合复合材料低速冲击性能研究

主要研究三组二维三轴混杂编织层合复合材料在铺层数目相同时,不同混杂编织方式对低速冲击性能的影响,为其在航空航天等领域的应用研究提供一定的设计依据和理论基础。由低速冲击以及三点弯曲实验的对比和分析研究表明,编织纱是玻纤、轴纱是碳纤的二维三轴编织片层合制得的复合材料,冲击后其表面产生裂纹较少、单位厚度吸收能量较低、在厚度方向产生损伤范围较小,冲击后弯曲损伤较小,抗冲击性能较好;通过合适的碳纤/玻纤混杂编织方式可实现正的混杂效应,进而增强其层合复合材料的抗冲击性能。

制动胶管纤维编织层的三维模型构建及其等效力学性能研究

以汽车用制动胶管的纤维编织骨架层为研究对象,在有限元分析的前处理模块中构建纤维编织层三维几何模型,详细介绍了模型截面尺寸的确定、经纬线间和单丝纤维间相互作用的建立、协同性边界条件的施加以及规整网格的划分。将纤维编织层当作正交各向异性材料处理,通过有限元分析方法求解其等效力学性能,利用叠加原理求解其等效杨氏模量和泊松比,利用有限元分析编织层简单剪切变形,求得编织层等效剪切模量。同时探索编织层经纬线间摩擦系数对其应力的影响。结果表明,编织层的径向杨氏模量最大,周向杨氏模量次之,轴向杨氏模量最小;对于剪切模量而言,径向最大,周向和轴向在数值上相近;摩擦系数对剪切应力τxz影响较正应力δx和剪切应力τxy大。

T300/E51碳纤维编织层合板压入变形损伤分析

碳纤维编织层合板具有高比强度和易成形性,在工业领域内作为结构件的应用越发广泛。基于Hashin强度判据分析T300/E51碳纤维编织层合板在球形压头准静载条件下的力学响应,研究变形时的组分材料损伤,以组分材料刚度的退化表示其失效。试件损伤表现为压头背向处纤维应力较大,发生断裂,并垂直于该处纤维方向扩展,各层纤维应力差较大,试验结果与计算结果一致性较好;以此为依据设计了表层材料为T700SC的双层板,有效的改善了内外层应力差别较大的问题。

外稀疏编织层同轴电缆的波谱

本文阐述了用精确的电动力学方法来确定外稀疏编织层同轴电缆的传输波谱及实际的场结构。

丙纶丝在橡皮线编织层中的应用

丙纶丝在橡皮线编织层中的应用杭州中策电缆有限公司吴坚波主题词：橡皮绝缘电线，编织层，丙纶纤维，材料代用橡皮绝缘电线的编织层，我们原是采用中碱玻璃丝。玻璃丝的主要缺点是，污染环循，会影响操作工人健康；其次是抗折性和耐磨性差，给并纱及编织工序带来许多不便...

含多分层损伤平面编织层合板的振动特性

基于层合板Mindlin一阶剪切变形理论,研究了多处分层损伤对复合材料层合板固有特性的影响规律。根据一般分层模型,并采用线性接触模型模拟分层区域上、下子板的相互作用,建立含多个椭圆内埋型分层损伤平面编织层合板自由振动分析有限元模型。通过典型算例分析,讨论了椭圆分层区域长轴与试件纵向夹角对平面编织层合板固有频率的影响。结果表明,对于内埋型分层损伤,表面分层与中间分层对固有频率的影响区别很小;分层区域的长轴与试件纵向夹角越大,损伤对固有频率的影响越大。

含穿孔-多分层混合损伤平面编织层合板自振特性

研究了含穿孔-多分层损伤平面编织层合板的自振特性问题。首先建立含椭圆穿孔-椭圆多分层损伤平面编织层合板自由振动分析有限元模型。然后通过典型算例,分别讨论了穿孔尺寸、分层尺寸以及穿孔-多分层损伤位置对平面编织层合板固有频率的影响。结果表明:当穿孔和分层的尺寸较小时,其对层合板固有频率的影响很小;横向穿孔-多分层损伤对层合板固有频率的影响较纵向穿孔-多分层损伤更显著;平面编织层合板固有频率对损伤位置最为敏感,分层尺寸次之,穿孔尺寸的影响最弱。

多层双轴向纬编织物及其性能研究

多层双轴向纬编织物作为针织轴向织物中的新秀,具有卓越b的文学性能及可成型性能。它同与其结构相似的经编双轴向织物相比,具有极好的可成型性能。

编织/RTM复合材料层合板的力学性能

对编织 /RTM复合材料层合板在不同环境条件 (室温干态、湿热老化后室温、- 5 5℃干态以及 10 0℃干态 )下的拉伸、压缩、弯曲、纵横剪切、层间剪切、挤压强度和冲击后压缩强度等力学性能进行了实验研究 ,给出了不同环境条件下的各项力学性能的平均值和离散系数 。

机织针织复合织物与多层双轴向纬编织物拉伸性能对比

为给机织针织复合(CWK)织物的应用提供参考,选用玻璃纤维作经纱、纬纱,高强涤纶作针织纱分别编织机织针织复合织物和多层双轴向纬编(MBWK)织物,测试2种织物的横、纵向拉伸性能,分析比较拉伸负荷和位移特征曲线。结果表明:2种织物的轴向拉伸性能有较好的相似性;轴向拉伸时,在伸长较小的状态下,先由轴向的纬纱或经纱承担较高的拉伸负荷,直至纬纱或经纱拉断,然后再由织物中的针织结构体,在伸长较大的状态下,承担较低的拉伸负荷,直至针织结构体拉断。经纱和纬纱以交织形式衬入针织结构中,使得CWK织物轴向的拉伸强度稍低于MBWK织物,但起到一定的预牵伸作用,可使针织纱对经纱和纬纱捆绑效果更好。

单层变截面编织拱壳抗连续倒塌分析

研究目的:本文以某站房大跨单层编织网壳为对象,利用ANSYS有限元分析软件,对其进行抗连续倒塌分析。基于平均应力比的概念,根据柱子的应力大小,确定关键柱子。应用线弹性静力分析和非线性静力分析两种方法,对结构在单根关键柱失效的情况下的剩余结构进行连续倒塌分析。通过对比两种方法,从而探索此类大型公共建筑防止连续倒塌的更精确计算方法。研究结论:(1)采用平均应力比作为结构的移除指标以代替重要性系数的方法方便可行,说明此方法不仅适用于框架结构,也可推广到大跨空间结构;(2)静力分析方法比动力分析方法方便可行,但可能会导致更保守的结果;(3)边拱柱子失效后,边拱局部区域发生破坏,发生很大的位移及杆件转角,构件内力发生重分布,这说明边拱柱子是结构的重要部位,在使用过程中应重点防护;(4)拱顶接近悬挑端中部有部分杆件出现断裂情况,但没有大面积扩散,在实际设计中应对此部分进行重点防护;(5)本研究揭示的建筑连续倒塌的机制与模式,可用于大型车站建筑防爆抗爆及设计。

二维三轴编织铺层复合材料开孔前后弯曲性能

采用普通机械方式对不同层数二维三轴编织铺层复合材料进行开孔,并对开孔前后材料的弯曲性能进行研究.结果表明：当孔直径与试样的宽度比为1∶3.88时,铺层数为一、二、三的编织复合材料开孔后最大弯曲载荷和弯曲强度较开孔前分别下降了1/3左右;弯曲弹性模量分别下降了1/2左右.开孔前后试样的最大弯曲载荷和弯曲弹性模量都随着铺层数的增加而增加,但当铺层数达到一定层数后,对弯曲性能的改变量减小.材料弯曲破坏试验中表现的主要破坏模式为压缩破坏.开孔对周围的影响主要为距孔边缘1-2mm范围.

制动胶管编织骨架层正交各向异性力学性能与管体扭转变形仿真分析及试验验证

采用代表体积单元理论的细观力学分析法,推导出制动胶管纤维编织骨架层(简称编织层)正交各向异性力学性能分析方法,并通过编织层轴向拉伸试验对等效拉伸模量进行验证;开发了编织层的快速建模和等效力学性能分析软件,基于编织层的正交各向异性本构方程建立了制动胶管的高精度有限元模型,并进行扭转变形仿真分析和试验验证。试验表明制动胶管编织层正交各向异性力学性能的分析方法和管体扭转变形的仿真分析方法均合理和可靠。

制动胶管编织骨架层的参数化建模

介绍制动胶管编织骨架层(简称编织层)参数化建模的方法。以规则编织层为例,基于Abaqus软件,采用Python脚本语言编写内核和图形用户界面代码,实现编织层参数化建模。该程序不仅具有编织层三维建模功能,还具有纤维相互作用设置、边界条件施加、网格划分和任务提交等功能,有效地简化了编织层力学性能分析,缩短了研究周期。

二维二轴编织铺层复合材料压缩性能的研究

利用二维编织机,设计编织用芯模尺寸,编织成不同层数的编织铺层复合材料。讨论多层碳纤维/环氧树脂编织铺层复合材料的压缩性能,并分析不同层数、不同编织角的编织铺层复合材料的平均压缩模量的变化规律及压缩破坏模式。结果表明,随着层数的增加,编织铺层复合材料的平均压缩模量呈下降趋势;在同一块编织铺层复合材料板内,编织角影响编织铺层复合材料的平均压缩模量,其随编织角增大而减小;编织铺层复合材料的压缩破坏模式主要是分层现象较明显,其次是树脂剥离、碳纤维脆断。

二维两轴编织铺层复合材料压缩弹性性能的一种计算方法

通过在体式显微镜下,观测编织铺层复合材料纱线走向,考虑纱线在交织处屈曲起伏,纤维轴向模量会有部分损失,提出纤维轴向模量损失系数ξ。通过测量编织复合材料中的基本参数,结合复合材料细观结构、弹性力学、迭层理论和多层等效弹性力学模型,利用推导出一套比较简单而实用的二维两轴编织铺层复合材料平均压缩模量的计算方法。实验结果表明:理论计算值与实测值吻合度较高,为编织复合材料的工业应用提供了一种简单而实用的弹性性能计算方法。

二维单轴与二轴编织铺层复合材料压缩性能

研究了编织角和纤维体积分数的变化对二维单轴和二轴编织铺层复合材料压缩性能的影响,分析了两种复合材料试样的压缩破坏模式。结果表明:当两种结构的编织角和纤维体积分数相同时,二维单轴编织铺层复合材料的压缩强度和压缩模量均高于二维二轴编织铺层复合材料;当承受沿试样长度方向压缩载荷时,两种复合材料试样中编织角较小的区域破坏较为严重,且层内裂纹沿试样厚度方向延伸,但其在层间的延伸并不连续。研究表明二维单轴编织铺层复合材料中纤维屈曲的减少对提高复合材料的压缩性能有明显效果。

大跨度单层菱形编织网格墙钢结构安装技术

福州海峡奥林匹克体育中心体育馆北部单层菱形编织网格墙高39.7m,外倾60°,其连系桁架最大跨度达20m,采取逐层累积的安装方法。对于临时支撑的设计,采取水平拉设的结构体系,通过沿结构外围布置通长的H型钢转换梁的方式,让拉设杆的着力点映射到H型钢翼缘板两侧,从而解决了着力点受约束的问题,施工简单易行、安全可靠,对结构影响小。