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Universal and Anisotropic Simulation Platform for the Study of Electrical Properties of Conductive Polymer Composites
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作者 Guanda Yang Muchao Qu +1 位作者 Fritj of Nilsson Dirk W. Schubert 《材料科学与工程(中英文B版)》 2017年第6期252-257,共6页
关键词 模拟模块 各向异性 通用 性质 聚合物 传导性 学习 站台
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COMPUTER SIMULATION OF CREEP DAMAGE AT CRACK TIP IN SHORT FIBRE COMPOSITES
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作者 张双寅 蔡良武 《Acta Mechanica Sinica》 SCIE EI CAS CSCD 1994年第3期282-288,共7页
Creep damage at crack tip in short fibre composites has been sim- ulated by using the finite element method(FEM).The well-known Schapery non- linear viscoelastic constitutive relationship was used to characterize time... Creep damage at crack tip in short fibre composites has been sim- ulated by using the finite element method(FEM).The well-known Schapery non- linear viscoelastic constitutive relationship was used to characterize time-dependent behaviour of the material.A modified recurrence equation was adopted to accelerate the iteration.Kachanov-Rabotnov's damage evolution law was employed.The growth of the damage zone with time around the crack tip was calculated and the results were shown with the so-called 'digit photo',which was produced by the printer. 展开更多
关键词 creep damage VISCO-ELASTICITY finite element method short fibre composite computer simulation
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Galerkin-based quasi-smooth manifold element(QSME)method for anisotropic heat conduction problems in composites with complex geometry
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作者 Pan WANG Xiangcheng HAN +2 位作者 Weibin WEN Baolin WANG Jun LIANG 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2024年第1期137-154,共18页
The accurate and efficient analysis of anisotropic heat conduction problems in complex composites is crucial for structural design and performance evaluation. Traditional numerical methods, such as the finite element ... The accurate and efficient analysis of anisotropic heat conduction problems in complex composites is crucial for structural design and performance evaluation. Traditional numerical methods, such as the finite element method(FEM), often face a trade-off between calculation accuracy and efficiency. In this paper, we propose a quasi-smooth manifold element(QSME) method to address this challenge, and provide the accurate and efficient analysis of two-dimensional(2D) anisotropic heat conduction problems in composites with complex geometry. The QSME approach achieves high calculation precision by a high-order local approximation that ensures the first-order derivative continuity.The results demonstrate that the QSME method is robust and stable, offering both high accuracy and efficiency in the heat conduction analysis. With the same degrees of freedom(DOFs), the QSME method can achieve at least an order of magnitude higher calculation accuracy than the traditional FEM. Additionally, under the same level of calculation error, the QSME method requires 10 times fewer DOFs than the traditional FEM. The versatility of the proposed QSME method extends beyond anisotropic heat conduction problems in complex composites. The proposed QSME method can also be applied to other problems, including fluid flows, mechanical analyses, and other multi-field coupled problems, providing accurate and efficient numerical simulations. 展开更多
关键词 anisotropic heat conduction quasi-smooth manifold element(QSME) composite with complex geometry numerical simulation finite element method(FEM)
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Numerical simulation of isothermal chemical vapor infiltration process in fabrication of carbon-carbon composites by finite element method 被引量:15
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作者 李克智 李贺军 姜开宇 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2000年第1期77-85,共9页
The chemical vapor infiltration process in fabrication of carbon-carbon composites is highly inefficient and requires long processing time. These limitations add considerably to the cost of fabrication and restrict th... The chemical vapor infiltration process in fabrication of carbon-carbon composites is highly inefficient and requires long processing time. These limitations add considerably to the cost of fabrication and restrict the application of this material. Efforts have been made to study the CVI process in fabrication of carbon-carbon composites by computer simulation and predict the process parameters, density, porosity, etc. According to the characteristics of CVI process, the basis principle of FEM and mass transport, the finite element model has been established. Incremental finite element equations and the elemental stiffness matrices have been derived for the first time. The finite element program developed by the authors has been used to simulate the ICVI process in fabrication of carbon-carbon composites. Computer color display of simulated results can express the densification and distributions of density and porosity in preform clearly. The influence of process parameters on the densification of preform has been analyzed. The numerically simulated and experimental results give a good agreement. 展开更多
关键词 CARBON-CARBON composites chemical vapor INFILTRATION finite ELEMENT method numerical simula-tion.
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Finite Element Simulations of Crack Propagation in Al_(2)O_(3)/6061Al Composites 被引量:1
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作者 Galina Lasko Ulrich Weber Siegfried Schmauder 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第5期853-861,共9页
In this work, the local fracture initiation behaviour of an Al2O3/6061Al composite is studied numerically. The damage behaviour of the microstructure is evaluated in consideration of the path and the amount of damage ... In this work, the local fracture initiation behaviour of an Al2O3/6061Al composite is studied numerically. The damage behaviour of the microstructure is evaluated in consideration of the path and the amount of damage as well as the stress-strain performance of the microstructure. The damage behaviour of the ductile matrix has been simulated using the damage parameter D. For the simulation of fracture of the ceramic particles, a normal stress criterion is applied. For the analysis of the damage behaviour of the transition zone between particulate and matrix, both damage models (D parameter and normal stress criteria) are applied in this region. Parameter studies of crack propagation prediction in the Al2O3/6061Al composite on the basis of an Element Elimination technique have been performed for two differently heat-treated variants resulting in different mechanical properties. In addition, residual stress effects on the damage behaviour are examined for various microstructural situations. 展开更多
关键词 Metal matrix composites simulation Crack propagation finite element method Element elimination technique
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Experiment and Simulation for Rolling of Diamond–Cu Composites 被引量:1
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作者 Yun-Long Wang Kai-Kun Wang +1 位作者 Yu-Wei Wang Guang-Chen Li 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第8期791-800,共10页
We demonstrate an innovative preparation approach of diamond/Cu composites by powder-in-tube technique and rolling. A small copper tube was loaded with Ti- and Cu-coated diamond particles, mad then the diamond particl... We demonstrate an innovative preparation approach of diamond/Cu composites by powder-in-tube technique and rolling. A small copper tube was loaded with Ti- and Cu-coated diamond particles, mad then the diamond particles were combined with Cu matrix by composite rolling. The morphology and element distribution of the interface between diamond and Cu were determined by scanning electron microscopy and energy-dispersive spectrometer. Finite element method (FEM) simulation was used to analyze the rolling process associated with experiment by DEFORM-3D. The final experimental results showed that homogeneous distribution of diamond particles could be observed in the center layer of the composites. According to the contrast experiments, the sample, whose diamond particle size is 0.12-0.15 mm and thickness of pre-rolling is 1.2 mm, showed relatively complete morphologies and homogeneous distribution. Experimental results indicated a poor efficacy of excessive rolling reduction. The thermal conductivity of the composites is about 453 W (m K)-1 by theoretical calculation. For FEM simulation, roiling strain and temperature field of the composites were simulated by DEFORM-3D. Simulation results were interpreted, and numerical results verified the reliability of the model. The simulation predicted that the local area of large strain, indicative of the strain along the thickness direction, could be intensified by adding diamond particles. 展开更多
关键词 Diamond/Cu composites Powder-in-tube technique (PIT) ROLLING finite element method(FEM) simulation
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考虑化学反应的高聚物压密劈裂注浆仿真研究
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作者 李晓龙 赵泽鑫 +4 位作者 陈坤洋 马鹏 陈灿 钟燕辉 张蓓 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2823-2838,共16页
考虑浆液化学反应原理,综合运用扩展有限元理论、修正剑桥模型和高聚物浆液膨胀力计算模型,建立了模拟高聚物在土体中压密劈裂注浆动态过程的二维仿真分析方法。通过模型试验验证了所提出方法的适用性,进而分析了浆液膨胀力、浆脉形态... 考虑浆液化学反应原理,综合运用扩展有限元理论、修正剑桥模型和高聚物浆液膨胀力计算模型,建立了模拟高聚物在土体中压密劈裂注浆动态过程的二维仿真分析方法。通过模型试验验证了所提出方法的适用性,进而分析了浆液膨胀力、浆脉形态、土体孔隙比随时间变化规律及注浆孔埋深、土体断裂韧度对浆脉扩展过程的影响。结果表明:受高聚物化学反应进程驱动,在浆液与土体耦合作用下,浆液膨胀力初期随时间近似呈线性增长,达到峰值后快速下降并趋于稳定;浆脉长度和宽度发展速度不同步,裂缝启裂至二次扩展阶段,浆脉长度基本保持不变,宽度线性增大,裂缝二次扩展后,浆脉长度近似线性增大,而宽度增长速率趋缓;受浆液挤密作用影响,裂缝两侧一定范围内土体孔隙比显著降低,沿垂直于裂缝面方向,距注浆孔中心越近,孔隙比越小;孔隙比随时间整体呈下降趋势,随着裂缝的扩展和后期膨胀压力的下降,紧邻裂缝面两侧土体孔隙比有一定恢复,随后趋于稳定;随着注浆孔埋深和土体断裂韧度的增加,浆脉长度逐渐减小,宽度不断增大,两者变化速率基本保持不变;浆脉扩展稳定时间随埋深的增大而提前,随断裂韧度的增大而延后。 展开更多
关键词 高聚物劈裂注浆 仿真方法 化学反应 膨胀力计算模型 扩展有限元 修正剑桥模型
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聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展
8
作者 徐梦芸 张锦麟 +6 位作者 马佳玉 唐登航 许文彬 王亮 谷红宇 章俞之 宋力昕 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期115-136,共22页
柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。... 柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。对于涂层应力的分析方法,主要可以分为基于试验测量以及基于数值仿真的有限元分析方法两类。梳理目前常见的试验测量方法,分析有损法和无损法试验测量的应用,整理归纳基于数值仿真的有限元分析方法的原理以及相关应用,比较不同方法的优缺点,总结其局限性以及应用前景。不同应力测试分析方法在材料的服役寿命和失效形式预测中发挥了重要作用,但传统的机械有损测量方法难对应力情况进行实时监测,近年来发展起来的无损法也存在一定的应用局限性,有限元模拟具有实时、全面的应力测量优点,但是与实际涂层模型具有一定的差距。基于目前试验方法与有限元仿真各自的局限性,提出将有限元仿真与试验表征结合成为进一步指导涂层设计的有效方法,有望有效预测涂层失效机制,优化涂层材料制备工艺,开发具有低应力结构的涂层材料,为聚合物表面用关键涂层材料的轻量化发展和长期可靠服役提供技术支撑。 展开更多
关键词 聚合物材料 空间环境防护涂层 热应力 应力分析方法 有限元模拟
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FitzHugh-Nagumo神经信息传导模型的数值模拟和分析
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作者 李定琪 杨茹爽 李焕荣 《应用数学》 北大核心 2024年第3期868-876,共9页
神经系统是一个小型但复杂的综合系统,本文对FitzHugh-Nagumo神经信息传导模型,提出时间半隐欧拉格式的有限元算法.通过一维和二维的数值实验,验证了本文提出的时间空间离散格式数值求解FitzHugh-Nagumo神经元模型的有效性和可靠性,且... 神经系统是一个小型但复杂的综合系统,本文对FitzHugh-Nagumo神经信息传导模型,提出时间半隐欧拉格式的有限元算法.通过一维和二维的数值实验,验证了本文提出的时间空间离散格式数值求解FitzHugh-Nagumo神经元模型的有效性和可靠性,且与理论分析是一致的;同时,数值模拟可以在不知道神经元的空间结构和离子电流的情况下了解神经元是如何工作和处理信息的,有助于解释神经信息传导模型的一些生物学性质及复杂生物神经系统的信息传导等动力学行为. 展开更多
关键词 神经信息传导模型 有限元方法 收敛性分析 数值模拟 动力学分析
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An AMR Capable Finite Element Diffusion Solver for ALE Hydrocodes
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作者 A.C.FISHER D.S.BAILEY +5 位作者 T.B.KAISER D.C.EDER B.T.N.GUNNEY N.D.MASTERS A.E.KONIGES R.W.ANDERSON 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第2期109-116,共8页
We present a novel method for the solution of the diffusion equation on a composite AMR mesh. This approach is suitable for including diffusion based physics modules to hydrocodes that support ALE and AMR capabilities... We present a novel method for the solution of the diffusion equation on a composite AMR mesh. This approach is suitable for including diffusion based physics modules to hydrocodes that support ALE and AMR capabilities. To illustrate, we proffer our implementations of diffu- sion based radiation transport and heat conduction in a hydrocode called ALE-AMR. Numerical experiments conducted with the diffusion solver and associated physics packages yield 2nd order convergence in the L2 norm. 展开更多
关键词 hydrodynamic simulation heat conduction thermal radiation adaptive meshrefinement finite element method
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Simulation of local effect of reinforcement on temperature field during solidification of aluminum metal matrix composite
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作者 傅宇碧 张学习 王德尊 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2006年第A03期1470-1475,共6页
The effect of reinforcement on the solidification of pure metal matrix composites (MMCs) was simulated using a two-dimensional solidification temperature field model by the finite element method. The concept of the ch... The effect of reinforcement on the solidification of pure metal matrix composites (MMCs) was simulated using a two-dimensional solidification temperature field model by the finite element method. The concept of the character length was proposed to describe the size of reinforcement local heat influential zone in MMCs solidification according to the change of the morphologies of solid-liquid interface. The relationship between the character length and the geometrical conditions, the boundary condition and physical properties of the reinforcement were studied, respectively. The results show that the width of the unit and the cold boundary temperature have no effect on the character lengths but have effect on the distance between cold boundary and reinforcement (l) and the thermal parameters of the reinforcement. An experimental rule to predict the value of the character length was derived and applied. 展开更多
关键词 金相 温度场 固化作用 数值模拟
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Microwave absorption properties of Ag naowires/carbon black composites
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作者 Hai-Long Huang Hui Xia +2 位作者 Zhi-Bo Guo Yu Chen Hong-Jian Li 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第2期349-356,共8页
The composite that can absorb the high-performance electromagnetic(EM) wave is constructed into a sandwiched structure composed of carbon black(CB)/ethylene-vinyl acetate(EVA) and Ag naowires(Ag NWs). The Ag N... The composite that can absorb the high-performance electromagnetic(EM) wave is constructed into a sandwiched structure composed of carbon black(CB)/ethylene-vinyl acetate(EVA) and Ag naowires(Ag NWs). The Ag NWs sandwiched between two CB/EVA layers are used to improve the absorption properties of composite. The effects of EVA-to-CB weight ratio, concentration and diameter of Ag NWs with a thickness of 0.4 mm on microwave absorption are investigated.The results indicate that for an EVA-to-CB weight ratio of 1:3, Ag NW concentration of 1.0 mg/100 m L, and average diameter of 56 nm, the reflection loss(RL) of the composite is below-10 d B in a frequency range of 9.3 Ghz–18.0 GHz, with the minimum values of-40.0 d B and-25.6 d B at 13.5 GHz and 15.3 GHz, respectively. A finite element method(FEM)is used for calculating the RL of the composite. The calculated results are in agreement with the experimental data. 展开更多
关键词 microwave absorption sliver nanowires finite element method polymer-based composites
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固体介质内绝缘损伤演化的相场模拟研究 被引量:1
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作者 张语桐 吴泽华 +3 位作者 谢宗良 朱思佳 刘鹏 彭宗仁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第17期6885-6894,共10页
环氧复合材料广泛应用在电力设备中,而其绝缘损伤引发的电树枝化是设备长期带电运行的隐患。为此,该文应用相场模拟方法,选取随机放置的片状填料、规则放置的片状填料以及球形颗粒填料,构建固体介质内部绝缘损伤通道的演化模型,分析相... 环氧复合材料广泛应用在电力设备中,而其绝缘损伤引发的电树枝化是设备长期带电运行的隐患。为此,该文应用相场模拟方法,选取随机放置的片状填料、规则放置的片状填料以及球形颗粒填料,构建固体介质内部绝缘损伤通道的演化模型,分析相场模型中扩散系数、载荷传递函数对通道发展速度、发展路径、劣化面的影响规律。结果表明:规则放置的片状填料对电树枝的发展有显著的阻碍作用;模型扩散系数的增加使得发展速度和劣化面积增加;传递函数表征了电树枝劣化难易程度的特性,其中性点横坐标能够显著改变了电树枝的生长特性。研究结果可为高性能绝缘材料设计、材料劣化评估、固体内部放电路径预测提供参考。 展开更多
关键词 相场模拟 绝缘损伤 电树枝 复合材料 有限元法
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聚合物基复合材料分层损伤缺陷的研究现状及展望 被引量:1
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作者 刘练 郭玉洁 +3 位作者 刘斌 苏佳卉 吴倩 王亮 《材料研究与应用》 CAS 2023年第2期265-276,共12页
聚合物基复合材料因具有比强度高、比模量高,疲劳性能好、耐腐蚀等优点,在航空航天等领域中有广泛的应用。然而,聚合物基复合材料存在分层失效现象,对其结构强度及刚度有显著影响,从而给轻量化设计和实际工程应用带来严峻的挑战。从数... 聚合物基复合材料因具有比强度高、比模量高,疲劳性能好、耐腐蚀等优点,在航空航天等领域中有广泛的应用。然而,聚合物基复合材料存在分层失效现象,对其结构强度及刚度有显著影响,从而给轻量化设计和实际工程应用带来严峻的挑战。从数值模拟及实验表征的角度总结了聚合物基复合材料分层损伤研究现状,系统论述了粘聚力单元技术和扩展有限元技术在分层裂纹扩展方面的应用研究进展,介绍了有限元模拟及原位声发射技术等主要研究方法,指出通过声发射信号参数的处理能够实现聚合物基复合材料分层损伤模态的预测与识别,展望了聚合物基复合材料分层损伤缺陷机器学习研究前景。 展开更多
关键词 聚合物基复合材料 分层损伤 缺陷 有限元模拟 声发射
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超高压输电线路复合绝缘子不同位置缺陷下发热特性研究 被引量:3
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作者 李稳 李化旭 +4 位作者 杨力 杨昊彦 胡茗舰 刘冬雄 杨忠毅 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期246-252,共7页
复合绝缘子具有质量轻、机械性能好等特点,其在超特高压输电线路中的应用越来越广泛,但随着使用年限的增加,复合绝缘子容易由于隐蔽性缺陷而发热,最终造成严重的影响。本文建立真型500 kV输电线路复合绝缘子多物理场有限元模型,研究其... 复合绝缘子具有质量轻、机械性能好等特点,其在超特高压输电线路中的应用越来越广泛,但随着使用年限的增加,复合绝缘子容易由于隐蔽性缺陷而发热,最终造成严重的影响。本文建立真型500 kV输电线路复合绝缘子多物理场有限元模型,研究其在高压端、低压端和中间位置存在导通性故障时的电场和温度场分布。结果表明,当存在导通性故障时,绝缘子串电场和热场均产生了较大的变化。高压端、低压端和中间位置分别设置导通性故障时,绝缘子伞裙尖端最大电场分别可达17.45、15.95、5.62 kV/cm,温升分别可达9.3、4.4、1.8℃,最大温升比正常工况下的温升增加了10.6倍。此外,当存在导通性故障时,沿绝缘交界面的温度分布各有特点,例如,中端故障时,其中端存在2个明显的温度峰值。最后,进行现场的红外热像测试试验,验证试验结果与仿真结果具有很好的一致性。 展开更多
关键词 超高压 复合绝缘子 导通性故障 有限元 电热场
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碳纳米管填充聚合物复合材料电导率仿真研究
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作者 孙雪虎 潘亭亭 +2 位作者 卢柏声 刘彩霞 鲁迎春 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第5期604-608,626,共6页
文章构建碳纳米管填充聚合物复合材料电导率仿真模型,采用蒙特卡洛方法实现碳纳米管填充聚合物复合材料三维建模,根据碳纳米管分布状态建立碳纳米管间距离矩阵,结合碳纳米管填充聚合物复合材料导电机理生成碳纳米管间电阻矩阵,应用大型... 文章构建碳纳米管填充聚合物复合材料电导率仿真模型,采用蒙特卡洛方法实现碳纳米管填充聚合物复合材料三维建模,根据碳纳米管分布状态建立碳纳米管间距离矩阵,结合碳纳米管填充聚合物复合材料导电机理生成碳纳米管间电阻矩阵,应用大型纯电阻网络等效电阻计算方法得到复合材料电导率仿真结果,对比仿真值与实验数据,两者高度一致。借助电导率仿真模型研究碳纳米管长度和直径对复合材料电导率的影响,碳纳米管体积分数不变时,电导率随长径比增加而增大。该文建立的仿真模型可以预测不同参数碳纳米管填充聚合物复合材料电导率,为设计高性能的碳纳米管填充聚合物复合材料提供理论参考。 展开更多
关键词 碳纳米管 聚合物复合材料 蒙特卡洛方法 三维模型 电导率仿真
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视窗化RTM工艺充模过程模拟仿真技术研究 被引量:17
17
作者 尹明仁 段跃新 +2 位作者 李丹 梁志勇 张佐光 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期17-22,共6页
根据 RTM工艺树脂流动充模模型 ,研究和开发了基于 FEM/ CV算法的 RTM工艺复杂渗流充模过程数值模拟软件平台 - BHRTM- 2。BHRTM- 2在视窗系统下运行 ,带有 FEM网格捕捉器窗口可直观方便地设置注射口、溢料口和工艺参数 ,操作简单 ,能... 根据 RTM工艺树脂流动充模模型 ,研究和开发了基于 FEM/ CV算法的 RTM工艺复杂渗流充模过程数值模拟软件平台 - BHRTM- 2。BHRTM- 2在视窗系统下运行 ,带有 FEM网格捕捉器窗口可直观方便地设置注射口、溢料口和工艺参数 ,操作简单 ,能够模拟复杂边界制件的树脂流动充模过程、显示充模过程中任意时刻模腔内压力的分布场、流动前峰和预测充模时间及可能的干斑缺陷位置 ,为 RTM工艺设计与优化提供了有效技术手段。文中对 BHRTM- 2的模拟结果的正确性和可靠性进行了理论与实验验证 。 展开更多
关键词 复合材料 RTM 模拟仿真 软件 树脂 传递模塑成型工艺 充模过程
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复合材料V型构件的固化变形预测及其工装型面设计 被引量:18
18
作者 王仁宇 关志东 +2 位作者 王乾 蒋婷 黎增山 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期130-135,141,共7页
利用固化动力学模型对20mm厚度和3mm厚度的ZT7H/5429碳纤维复合材料层合板进行了固化模拟,在固化过程中,20mm厚度平板出现了温度峰值,中心温度与表面温度差不超过6℃,3mm平板温度分布均匀,温度历程与热压罐工艺温度基本一致。利用简化... 利用固化动力学模型对20mm厚度和3mm厚度的ZT7H/5429碳纤维复合材料层合板进行了固化模拟,在固化过程中,20mm厚度平板出现了温度峰值,中心温度与表面温度差不超过6℃,3mm平板温度分布均匀,温度历程与热压罐工艺温度基本一致。利用简化的温度场和等效热膨胀系数对60°和90°拐角的V型基准试件进行了固化变形模拟,并进行了V型基准试件的固化试验。60°和90°拐角试件的固化回弹角的模拟值分别为1.58°和1.18°,试验测得的回弹角的平均值分别为1.59°和1.11°。对V型复合材料蒙皮构件进行了固化变形模拟,并得到了补偿过的工装型面,在该工装上成型的试件与设计形状基本一致。 展开更多
关键词 树脂基复合材料 热压罐成型 固化变形 有限元 变形补偿
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花棒根-土复合体直剪试验的有限元数值模拟与验证 被引量:19
19
作者 田佳 曹兵 +4 位作者 及金楠 李才华 郭婷 谢彦斌 袁博 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期152-158,共7页
为深入了解花棒(Hedysarum scoparium)根系在增强土壤抗剪强度中的作用机理,同时减少试验成本和挖掘根系对环境的破坏,该文采用有限元数值模拟的方法研究了宁夏毛乌素沙地5 a生人工种植花棒根系的根截面积比(root area ratio,RAR)和垂... 为深入了解花棒(Hedysarum scoparium)根系在增强土壤抗剪强度中的作用机理,同时减少试验成本和挖掘根系对环境的破坏,该文采用有限元数值模拟的方法研究了宁夏毛乌素沙地5 a生人工种植花棒根系的根截面积比(root area ratio,RAR)和垂直荷载对根-土复合体抗剪强度的影响,并对模拟结果进行了试验验证。研究表明:花棒根-土复合体的抗剪强度与垂直荷载的关系符合摩尔库伦(Mohr–Coulomb)屈服准则,花棒根系对土壤的抗剪强度有显著的提高作用。随RAR的增加,花棒根系表观黏聚力(root apparent cohesion,SR)呈线性增加(R2>0.9)。在相同的RAR下,花棒根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增长率随垂直荷载的增加逐渐降低,符合对数函数变化规律(R2>0.9);在相同的垂直荷载下,随RAR的降低,花棒根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增长率呈线性递减(R2>0.9);在较低垂直荷载的情况下,花棒根系提高土壤抗剪强度的作用更明显。研究发现与素土相比花棒根-土复合体的剪应力峰值出现较晚,当土壤出现明显塑性变形时,花棒根系的固土能力才能体现出来。数值模拟结果和室内试验结果显示:利用该文所建立的花棒根-土复合体直剪试验的有限元数值模型,模拟计算的根-土复合体抗剪强度与室内试验结果基本一致,相对误差绝对值的平均值1.87%,花棒根-土复合体的直剪试验可以通过该研究所建立的有限元数值模型来模拟。研究结果对于深入了解植物根系加固土壤的作用机理和推进根-土相互作用的数值模拟研究具有重要参考意义。 展开更多
关键词 有限元法 数值方法 抗剪强度 根-土复合体 直剪试验 数值模拟 花棒
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冲压稳健设计方法及其应用 被引量:16
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作者 林忠钦 艾健 +1 位作者 张卫刚 李淑慧 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 2004年第4期56-60,共5页
利用冲压成形仿真技术 ,采用复合设计的方法 ,得到冲压件质量评价指标及其影响因素的回归公式 ,从而实现了冲压成形过程的稳健设计 ,并通过实际冲压实验证明了回归公式的正确性和冲压稳健设计方法的可行性。
关键词 冲压 仿真 稳健设计 复合设计
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