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考虑复合材料层合板就地效应的强度理论被引量：8: 2014年; 为了能准确预测复合材料层合板的失效起始和破坏过程,发展了一种考虑层合板就地效应(In-situ Effect)的强度理论,方法包括就地强度的确定、失效起始判定和材料性能退化。介绍并推导了基于断裂力学假设的就地强度计算方法,将层合板内的铺层分为内嵌厚层、内嵌薄层和外表面层3种类型,不同类型的层分别对应不同的计算方法。建立了一种考虑就地强度的面内失效起始准则,提出了相应的强度分析方法流程。对单向和多向层合板的失效包线进行了预测,计算结果表明发展的强度理论能很好地预测结构的失效起始,充分反映材料从失效起始到最终破坏的试验现象和规律,与传统Hashin准则相比预测精度明显提高。通过对准各向同性层合板失效包线预测发现,在进行层合板强度分析时考虑就地强度能明显提高预测失效起始的准确性和精度,在复合材料结构强度分析过程中考虑层合板的就地效应十分必要。; 李彪李亚智杨帆; 关键词：复合材料层合板

复合材料连接件钉载分配与孔周应力解析计算被引量：5: 2015年; 钉载分配与钉孔边应力集中是多钉机械连接结构设计和强度校核中十分关心的问题。本文基于经典层合板理论以及平面弹性复变方法,充分利用Faber级数工具,将多钉连接的工程问题变成解析函数边值问题。结合特定边界条件的处理方法,利用一种基于待定系数法的动态选点方式求解傅里叶系数,将计算应力函数未知系数的问题转化为非线性方程组的迭代求解,最终利用最速下降法求解了非线性方程组,得到完备的应力函数及钉载值。在此基础上计算了材料坐标系下不同铺层角的各层孔周应力,首先:进行了一列三钉连接的实例计算,得到的钉载分配结果与其他解析法已有结果比较接近,1号、2号、3号螺栓钉载分配相对误差分别为-0.008%、1.9%、-0.008%;随后又将三排三列多钉连接实例计算得到的钉载比例以及孔周应力分布与有限元法得到的对应值进行了比较,发现本文的解析法计算的结果与有限元法结果吻合良好。这表明本文方法有一定的合理性和工程应用价值。; 苏杰李亚智杨帆丁瑞香; 关键词：复合材料层合板钉载分配应力分布解析解

复合材料机械连接数值模型和强度研究被引量：5: 2013年; 基于累积损伤理论结合有限元子结构方法对复合材料单钉机械连接强度进行了研究。根据层合板特性和螺栓受力特点,利用子结构建模技术分别构造层合板和螺栓的子结构。分析了层合板出现损伤时,材料参数退化对强度预测的影响。结果表明,连接件挤压损伤的退化参数取值在很大程度上影响结构强度预测的结果。针对金属-复合材料单钉连接件,通过适当的参数退化方式得到与试验结果相吻合的强度和刚度预测,而通过子结构的应用也提高了连接强度计算效率。; 刘向东李亚智李彪胡博海; 关键词：子结构复合材料机械连接

一种预估复合材料钉-孔挤压强度与刚度的方法被引量：6: 2014年; 基于累积损伤理论对金属-复合材料单钉连接件强度和刚度进行研究。分析层合板钉孔挤压损伤后剩余刚度的变化规律,提出在挤压变形和强度计算中,针对基体和纤维压缩失效,采用相关模量先突减、然后逐渐提升的刚度修正方法。分析获得钉-孔挤压区基体和纤维压缩失效后的材料刚度(模量)参数随压缩应变量变化的规律,用来模拟连接结构的挤压强度和刚度行为,与试验结果相吻合。; 刘向东李亚智苏杰丁瑞香; 关键词：复合材料层合板机械连接刚度修正

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中国航空科学基金(20120953010)