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1988年  第5卷  第4期

一种反映横向剪应力分布的层合板模型
徐博侯, 谢贻权, 王清
1988, 5(4): 1-Ⅰ.
摘要:
本文提出一种新的三阶位移模型.在这个模型中,位移连续,而横向剪应力沿板厚成抛物线分布,从而完全满足了层间连续的条件,反映了横向剪应力的变化.一类准确解的例子表明,它比文献[3,4]中的三阶模型具有更高的位移和应力精度.
单向短纤维增强复合材料的复模量
茅人杰
1988, 5(4): 10-Ⅲ.
摘要:
本文提出了单向短纤维增强复合材材纤维方向模量的一个计算模型.这个模型考虑了横向相邻纤维间以及纵向相接纤维间的相互作用.籍助于这一模型,根据粘弹性对应原理,本文用解析方法计算了单向短纤维增强复合材料的纤维方向复模量,着重分析了端部间隙对复模量的实部和虚部的影响.计算结果和文献中已有的计算结果和试验结果作了比较.
多向碳/碳复合材料弹性常数的理论预报
顾震隆, 吕文涛, 孟兰, 张蔚波
1988, 5(4): 21-27,55.
摘要:
为了给设计者提供筛选材料的依据,在制造多向碳/碳复合材料前,需预先了解其主要力学性能.本文结合微结构力学和有限元分析,预报其弹性常数.并讨论界面质量,剪切非线性以及编织方式的影响,理论预报与实验结果的比较,说明理论模型应该考虑的问题.
多向碳碳材料问题简介
顾震隆
1988, 5(4): 27-27,55.
摘要:
在高技术领域中所应用的复合材料的关键之一是使用温度问题.使用温度超过环氧树脂使用温度(150℃)的复合材料称为高温复合材料.大约在150℃~400℃的温区内所用的树脂,称为高温树脂.大约400℃~900℃的温区内用金属基体,大约在900℃~1000℃的温区内用玻璃基体,而大约1000℃~1200℃之间用陶瓶基体.1200℃以上的复合材料称为超高温复合材料,多向碳碳材料是一种超高温复合材料,其使用温度可高达3000℃左右.不过超过500℃要重复使用的话,必须防止氧化.
复合材料层板层间剥离研究的有限元——虚裂纹扩展法
崔德渝, 张行
1988, 5(4): 28-Ⅳ.
摘要:
本文采用准三维等参元及虚裂纹扩展法分析了在各种层合板参数下层间裂纹(层间剥离)扩展的能量释放率值.计算表明,此方法提供了一个有效地预示剥离形成和扩展规律的途径.从理论与实验结果的对照可以看出,当裂纹两侧铺层的纤维取向与裂纹前乡的夹角一定时,临界能量释放率可以视作控制层间剥离的材料常数.
光弹性贴片法测定复合材料的孔边应力
刘方龙, 寇长河, 曲大庄, 姜新
1988, 5(4): 37-Ⅴ.
摘要:
本文根据复合材料各向异性的特性,对光弹性贴片法测试复合材料板无载孔的孔边应力,作了分析和实验研究.推导出光弹性贴片法测量复合材料孔边应力的基本公式,泊松比失配和贴片增强效应的修正公式.最后,对理论值与测试值进行了比较,符合较好.
三向碳/碳材料端头帽热应力的非线性有限元分析
顾震隆, 郭勇平, 吕文涛
1988, 5(4): 49-Ⅵ.
摘要:
用三个正交方向里纤维根数之比为2:2:3所编织成的三向碳/碳材料(2-2-33DC/C)制成的端头帽是双模量非线性轴对称结构.在双线性型、轴对称结构分析的程序SAASⅢ基础上进行了改造.对2-2-3 3D C/C端头帽进行非线性热应力分析.在改进的运序中,用材料主方向的受力状态来确定用拉伸还是压缩模量;考虑剪切非线性行为;增添了2-2-3 3DC/C材料的强度准则以检查结构的安全性;改进了绘图功能,除能画应力等高线外,增加了沿某一曲线,画出应力分布图的功能;改变2-2-3编织为2-2-4和2-2-5编织来讨论不同编织对热应力分布的影响.
单向承拉层合板的塑性分叉现象
沈成武, 冯振兴, 叶碧泉
1988, 5(4): 56-Ⅶ.
摘要:
在弹塑性大变形分析中,控制微分方程的分叉现象予示了一系列有实际工程背景的破坏机理.文献考虑了无限平面内夹有一薄层另种材料的层间不稳定.但分叉方程的推导涉及极繁琐的复数演算,难以推广运用于有限厚度的多层复合板.本文提出由计算机自动形成分叉方程,并对非钱性特征方程迭代求解,模拟出分叉现象.通过若干算例证实了所提方法的可行性,并对影响层合板分叉的诸因素进行了讨论,尤其是成功地口拟了层间剪力集中现象.
带肋简支层合板的弯曲分析
闻立洲
1988, 5(4): 66-Ⅶ.
摘要:
在本文的第二部份中指出:由于引入了位移函数,反对称角铺设层合板的原始微分方程组能转化成一个微分方程式.应用富氏级数得到了用肋条增强的反对称角铺设层合板的微分方程式的解,给出了数值算例.若将肋条略去,其数值计算与文献中的结果完全一致.在本文的第三部份中,由于引入了另一位移函数,任意正交铺设层板的微分方程组也可化成一个微分方程式,得到了用肋条增强的任意正交铺设层合板的解,解题的步骤与第二部份相同.
用初始函数法和虚拟载荷法解复合材料叠层板弯曲问题
林福泳, 范业立
1988, 5(4): 74-Ⅷ.
摘要:
本文将初始函数法应用到叠层情况并提出了一个虚拟载荷法来计算叠层结构把分析问题推进了一步.通过实例表明,这种方法有较好的精度和使用前景.
正交铺设复合材料对称层合圆板的大挠度弯曲
王人杰
1988, 5(4): 84-Ⅸ.
摘要:
本文探讨了纤维增强复合材料正交对称铺设层合圆板的大挠度弯曲问题.挠曲函数选用一项轴对称项和两项非轴对称项.应力函数由求解应变协调方程确定,用伽辽金法求解.计算表明:非轴对称主要通过薄膜力起作用,它仅对单层圆板的挠度分布有明显影响,对其挠度最大值影响不大;而对正交铺设层合圆板的影响则更小.由此可推论:对层合圆板(包括环形板)只需正交铺设各层纤维走向,其变形已趋轴对称,不必增加±45°铺设,从而简化了制作工艺过程.
简支矩形碳/环氧叠层板的单轴压缩稳定性实验研究
邵传文, 徐后华, 宋君强
1988, 5(4).
摘要:
碳/环氧复合材料具有比强度、例刚度高和结构性能可设计性等优点,是航空.宇航结构中一种比较理想的结构材料.为了尽快将它应用于我国生产的飞行器,减轻结构重量,提高产品性能,我们对碳/环氧叠层板的稳定性开展了一系列实验研究.四边固支矩形叠层板的单轴压缩实验和三角形叠层板的实验正在进行中,本文仅限于报告试验开始阶段——简支矩形叠层板单轴压缩下的试验情况.
FRM的加工及问题
福永秀春
1988, 5(4): 92-96.
摘要:
FRM是Fiber Reinforced Metal的英文缩写,日译名“纤维强化金属”(中译名“纤维增强金属”),其内容是指采用轻质高强的陶瓷纤维去增强金属基体,即纤维增强金属基复合材料.纤维一般用硼、碳化硅、碳、氧化铝等特别轻质高强且耐热性优异的陶瓷纤维.此外,也有用18—8不锈钢等金属纤维作增强材料的.表1(略,参见上一期学报页)中列出的陶瓷纤维已经工业化生产,在市场上出售,故可作FRM的增强材料使用.
单向复合材料断裂韧度
张双寅
1988, 5(4): 97-100.
摘要:
复合材料不仅在刚度和强度方面具有强烈的各向异性,而且其断裂韧度也具有明显的各向异性.就是说,材料对不同方向上的裂纹扩展具有不同的抵抗阻力.裂纹倾向于顺纤维方向扩展,而不易在垂直纤维方向上扩展.很多作者对单向复合材料中的裂纹扩展问题进行了研究.Ashby和Maiti对平行纤维与垂直纤维的两种不同裂纹方向的Ⅰ型断裂韧度进行了分析,对这两种断裂韧度大小作了比较.这对认识复合材料断裂韧度的各向异性性质是很有意义的.但是,在他们的分析与给出的表达式中存在明显的问题.本研究报告针对这个问题给出简单的分析与推导,得到了不同的表达式.由本文公式进行的预测结果与实验结果符合较好.