复合材料T型加筋低速边缘冲击及剩余压缩强度的数值仿真分析

复合材料在航空结构件中大量应用,将T型加筋这类主承力构件复材化是当下的主要趋势。冲击损伤具有较低的可探测性,同时会显著降低结构的剩余压缩强度,对航空结构安全极具威胁。鉴于此,本工作提出了一种渐进损伤仿真流程,用于预测复合材料T型加筋受到冲击后的剩余强度。并通过试验实测数据与仿真模型预测值的对比,验证了本工作所述仿真方法的合理性和有效性。结果表明仿真模型能够定量地给出T型加筋的冲击损伤尺度、压缩破坏应变和剩余压缩强度。同时也能够定性地预测T型加筋在冲击后压缩载荷下的应力应变响应以及损伤位置。

边缘冲击(EOI)作用下透明陶瓷破坏特性研究

相较于传统透明材料,相同面密度下透明陶瓷具有更优异的抗冲击性能,使其成为极具应用前景的透明装甲防护材料。研究透明陶瓷在冲击下的破坏响应及损伤演化规律,对透明陶瓷装甲的结构设计及防护能力的提高起到至关重要的作用。为了比较传统透明材料与典型透明陶瓷材料在冲击过程中的破坏特性差异,利用9 mm弹道枪发射平台进行了浮法玻璃、YAG透明陶瓷及镁铝尖晶石透明陶瓷3种透明材料的边缘冲击试验,破片发射速度为200~300 m/s。通过高速摄影捕捉破片的撞击过程,分析了粉碎区及主裂纹扩展距离随时间的变化规律。结果表明,3种材料在不同速度破片的冲击作用下,粉碎区面积与材料强度呈负相关性。对同种材料,在200~300 m/s速度范围内,破片撞击速度对主裂纹的扩展速度没有影响。同时比较了玻璃与透明陶瓷在宏观尺度上的损伤演化特征差异:玻璃在粉碎区两侧产生三角形的次裂纹区域,陶瓷材料则会产生细长的次裂纹簇,并会产生较明显的裂纹“分叉”现象。利用扫描电子显微镜对回收到的陶瓷碎片进行观测,并分析了2种透明陶瓷材料在细观尺度破坏特征的异同。2种透明陶瓷的径向裂纹断面上会出现从沿晶断裂到穿晶断裂的过渡变化,而环向断裂面上几乎都是沿晶和穿晶混合断裂。2种透明陶瓷中,仅YAG透明陶瓷在沿晶断裂时会出现晶体“剥落”现象。

缝合复合材料层板面内边缘冲击及冲击后压缩实验

利用真空辅助树脂传递成型(VARTM)技术制备缝合/未缝合碳纤维层板,并分别对其进行了五种不同能量的面内边缘冲击及冲击后压缩实验,结构内部的冲击损伤通过超声C扫描检测技术进行观测。结果表明:缝合工艺的引入能有效提高碳纤维层板的面内冲击阻抗及损伤容限,在五种能量范围内,冲击峰值力的增幅达到4.54%~10.33%,冲击后剩余压缩强度的增幅最高达到9.32%;另外,通过超声C扫描检测结果发现,面内边缘冲击后,在复合材料面板上的冲击点附近会出现一个半椭圆形的分层区域,且缝合层板的分层损伤面积明显小于未缝合层板;未缝合层板面内边缘冲击后压缩的主要破坏模式为分层扩展,而缝合层板面内边缘冲击后的压缩失效模式为整体屈曲。

装甲材料特性对刚性弹丸边缘冲击的影响

刚性弹丸冲击金属板边缘,受到板边缘的不对称作用力,将会失去稳定性,发生偏转与旋转,由此产生的偏航角会大大降低弹丸的侵彻能力。为进一步研究其作用机理,研究建立了一个描述刚性弹丸冲击塑性易变形靶板动态过程的六自由度解析模型,该模型可根据靶板的厚度以及板的材料特性来计算推测弹体冲击金属板或其他塑性较好材质板后产生的偏航角。应用AUTODYN软件进行了数值模拟,并进行了14.5 mm穿甲燃烧弹以1000 m/s的速度冲击铝板试验,将模拟结果、试验结果与解析模型推测结果进行对比分析,验证解析模型的正确性。

复合材料层合板自由边缘冲击失效机制

低速冲击复合材料层合板结构的自由边缘会严重威胁其安全性。本文对T700/YPH307复合材料层合板进行了边缘冲击试验与数值仿真研究。试验中通过目视检测、超声C扫描、电子显微观测及X-ray计算机断层扫描(CT)技术检测了层合板边缘冲击后的损伤状态,揭示了不同边缘冲击能量下,材料内部损伤的三维空间分布形貌。基于Mohr失效面理论,建立了一种考虑各向异性材料断裂面角度的连续介质损伤力学模型,同时结合内聚力模型综合表征了层合板边缘受低速冲击时层内纤维基体损伤与层间分层的起始、扩展和耦合细节。数值预测结果与试验值吻合较好,表明边缘冲击失效机制主要包括两种典型特征,即极限冲击力时形成冲头下方局部碎片楔及稳定波动阶段因楔入作用造成的外侧子层弯曲断裂。此外,边缘冲击能量越高,层合板内部损伤越严重,而铺层顺序对边缘冲击响应与损伤形貌影响相对有限。

T300/69层合板多角度冲击下的数值模拟研究

为研究不同冲击能量、冲击角度对T300/69层合板边缘冲击性能的影响,基于应变描述的三维Hashin失效准则,借助Abaqus有限元分析软件和改进的VUMAT子程序,对T300/69层合板不同冲击能量、冲击角度的边缘低速冲击过程进行数值模拟,建立T300/69层合板边缘低速冲击的有限元模型.结果表明:冲击能量相同时,随着冲击角度的增大层合板损伤程度和吸能情况均降低;冲击角度相同时,随着冲击能量增大层合板损伤程度和吸能情况均升高.同时,改进的VUMAT子程序能较好地预测T300/69层合板的低速冲击响应和损伤演化过程.

GFRP层合板近缘和边缘低速冲击损伤数值模拟研究

近缘和边缘冲击对复合材料的剩余强度有较大的影响.基于应力描述的三维Hashin失效准则,结合改进Camanho退化方案,考虑冲击接触时间对试件冲击损伤,借助ABAQUS模拟玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料(GFRP)层合板的近缘和边缘冲击损伤与演化,同时采用Cohesive单元模拟层间界面,通过改进的Vumat子程序模拟冲击过程.将模拟结果和实验结果进行对比分析,验证模型和改编子程序的正确性.结果表明:非线性折减的Vumat子程序与直接折减方案相比,整体上能够更有效地预测层合板近缘、边缘冲击损伤以及时间-接触力曲线等主要特征;近缘、边缘冲击的损伤特性与动态响应有较大差异.

复合材料层合板冲击后疲劳损伤扩展数值模拟

为揭示复合材料层合板结构在低速冲击和冲击后疲劳不同情况下的损伤状态,利用ABAQUS有限元软件建立T300/69复合材料层合板低速冲击和冲击后疲劳三维有限元模型,使用Hashin失效准则和界面单元模拟层合板的失效类型,讨论不同能量的冲击对层合板的损伤程度,分析冲击后层合板在承受压-压疲劳载荷时的损伤扩展情况。结果表明:低速冲击会对复合材料层合板产生不同种类的损伤,该损伤在疲劳载荷的作用下会进一步扩展,从而对复合材料的使用寿命产生较大影响。研究成果可为复合材料冲击和冲击后疲劳损伤扩展问题提供理论支撑。

文学地理视域下的甘肃作家群与地域文化关系——甘肃文学的一种观察视角

地理空间是形成作家创作风格的自然环境,更是作家"精神原乡"的生成背景。从地理格局分布和作家的文化认同来看,甘肃文学已初步形成了河西走廊与大漠文学、黄河文化与城市文学等多元文化板块和多样文学形态,因此也产生了与之直接关联的作家群体。但是甘肃作家群在中国文学版图中的位置模糊,且作家对社会剧变过程中河陇大地上人的精神状态仍缺乏宏阔的概括力。其主要原因有二:一为借重地域资源而未能超越地理视域,二为彰显多元格局而缺乏板块互动。所以,构建以空间地理为背景的"精神原乡",以此统摄不同文化空间的人生世相和题材类型,形成以边缘冲击中心的文化板块运动,当是甘肃作家群乃至边缘作家汇入文学中心版图的有效途径。

渐开线直齿圆柱齿轮的动载荷计算

直接从分析渐开线直齿圆柱齿轮啮合的运动及受力情况入手 ,推导出了其边缘冲击动载荷的计算公式 ;并用试验数据对所得公式进行了修正 ;然后将计算曲线与实验数据作了对比 ,说明二者能基本吻合。最后与国际ISO标准的动载荷计算公式进行了比较 。

“新写实”小说“新意”何在?

郭小东在《边缘冲击一关于新写实小说》(》羊城晚报》1991年9月18日)一文中指出: 新写实小说在中国并非新秀,晚清白话小说的写实倾向几成潮流,且多有长篇巨著,《二十年目睹之怪现状》、《官场现形记》等便是很优秀的写实小说。新写实小说的新只是一种时间概念而不是性质概念。我不同意把新写实小说当作“新现实主义”和“后现实主义”的说法,那样便把新写实主义当作现实主义文学发展的一个带有提高性的路碑。