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SiC/Ti-6Al-4V复合材料在横向拉伸载荷下界面失效行为的数值模拟被引量：5: 2012年; 采用有限元模拟了SiC/Ti-6Al-4V复合材料冷却过程和横向拉伸试验过程,横向拉伸试样采用十字形试样。分别建立了平面应力和轴对称有限元模型,采用平面应力有限元模型计算环绕纤维圆周的界面微区应力分布,预测界面失效机制。采用轴对称有限元模型分析复合材料界面脱粘过程以及残余应力对界面径向应力分布的影响。结果表明:对于SiC/Ti-6Al-4V复合材料十字形试样,在横向拉伸载荷下的界面失效由径向应力导致,界面失效模式为法向失效,剪切失效模式未发生;十字形试样在横向拉伸载荷下界面初始脱粘位置处于界面中间;随横向拉伸应力增加,十字形试样的界面脱粘对称向两边扩展;界面径向应力随残余应力降低而升高。; 原梅妮杨延清李茂华; 关键词：SIC 残余应力

颗粒增强镁基复合材料热残余应力及其对宏观力学性能的影响被引量：2: 2015年; 采用有限元方法对Si CP/AZ91复合材料制备后的热残余应力进行了数值模拟,建立了平面应力多颗粒随机分布的几何模型,研究了颗粒形状对该复合材料热残余应力的影响。通过简化模型,研究了受静态外力载荷时复合材料内部的热残余应力场变化。同时利用Taylor非局部应变梯度塑性理论和有限元法相结合,研究了热残余应力、颗粒形状及颗粒尺寸效应对颗粒增强金属基复合材料拉伸变形行为的影响。同时还说明了热残余应力对基体塑性变形的影响过程。; 郎贤忠原梅妮张明王振兴; 关键词：颗粒增强镁基复合材料热残余应力有限元塑性变形应力场

机械展开式超音速气动减速器模态分析被引量：1: 2018年; 根据展开式超音速气动减速器的结构设计方案,建立了三维几何模型;利用有限元软件ANSYS对气动减速器的模态特性进行了有限元分析,得到了结构的前6阶固有频率和振型,分析了固有频率的变化规律及振型特点;结果表明:减速器的固有频率设计合理,结构设计方案可有效地避免共振,该分析方法为展开式气动减速器的动力学研究与结构的优化设计提供了理论参考。; 史明东原梅妮侯秀成张佳庆陈贺贺何小晶; 关键词：有限元法模态分析固有频率

SiC纤维增强Ti/Ti_2AlNb叠层复合材料制备及界面行为研究被引量：6: 2017年; 以SiC纤维、Ti箔、Ti_2AlNb箔为原材料,采用箔-纤维-箔方法,通过真空热压技术制备了SiCf/Ti/Ti_2AlNb叠层复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对复合材料相组成和微观组织进行了分析。结果表明,当真空热制造参数为920℃/40 MPa/30 min时,SiC纤维与韧性金属Ti实现良好冶金结合,界面反应产物主要为TiC,界面反应层厚度为0.8μm,C涂层厚度为1.3μm;韧性金属Ti层与金属间化合物Ti_2AlNb层通过Ti,Al,Nb 3种元素相互扩散方式形成固相扩散连接,界面平直,复合材料呈现出理想叠层结构。制备态的SiCf/Ti/Ti_2AlNb叠层复合材料主要由α-Ti,β-Ti,SiC,TiC,O相和B2相构成。在Ti与Ti_2AlNb固相扩散连接过程中,由于Al原子的扩散速率大于Nb原子,且Al是α稳定元素,Nb是β稳定元素,从而导致在Ti/Ti_2AlNb界面区域依次形成α+β双相组织和富B2相。在真空热压实验中,韧性金属Ti层与金属间化合物Ti_2AlNb层固相扩散连接过程依次为:物理接触/α+β双相区形成/富B2相区形成/富B2相区增厚。; 张国庆原梅妮原梅妮侯红亮侯红亮赵冰; 关键词：SIC纤维叠层复合材料

数值模拟研究SiCp/2024Al复合材料动态力学性能被引量：2: 2016年; 基于复合材料扫描电镜图像,通过图像处理和识别技术,建立复合材料真实微观结构有限元模型,利用该微观模型对SiCp/2024Al复合材料在准静态与动态下的力学性能进行研究。结果表明,SiCp/2024Al复合材料在准静态与动态下的力学性能有显著差异,随着应变率增大,复合材料的弹性模量、屈服强度、流动应力均增大,在高应变率下复合材料出现应变软化现象;在动态压缩过程中,高体积分数SiCp/2024Al复合材料其承载机理与低体积分数复合材料不同;SiCp/2024Al复合材料在加载过程中同时受到应变硬化、应变率硬化作用,并随着增强体SiC颗粒体积分数增大,应变率敏感率随之增加。; 张国庆原梅妮侯红亮曲海涛李殊霞; 关键词：SICP/2024AL复合材料力学性能有限元分析微观结构

Ti/Al_3Ti金属间化合物基层状复合材料抗侵彻性能数值模拟被引量：7: 2018年; 采用LS-DYNA非线性有限元软件对Ti/Al_3Ti金属间化合物基层状(MIL)复合材料靶板的弹道侵彻过程进行了数值模拟。考察了等厚度下Ti体积分数、层数和材料梯度分布对复合材料抗侵彻性能的影响。结果表明,Ti体积分数约为20%时,靶板的抗侵彻性能最好。随着层数的增加,复合材料靶板的抗侵彻性能逐渐增强;但超过25层后,靶板的抗侵彻性能逐渐趋于稳定。不同铺层结构功能梯度板的抗侵彻性能相差较大,正向铺层梯度板的抗侵彻性能明显优于等厚均质复合材料靶板。; 史明东原梅妮何小晶陈贺贺; 关键词：弹道侵彻数值模拟 LS-DYNA

石墨烯增强钛基复合材料界面的第一性原理研究被引量：3: 2018年; 为了研究钛基石墨烯复合材料的界面结构与性能,建立了石墨烯/钛单界面模型（GR/Ti）和双界面模型（Ti/GR/Ti）,运用第一性原理对界面模型进行能量最小化,计算了稳定界面的结合能、电子态密度、Mulliken布居以及径向分布函数。结果表明,双界面模型的粘附能是单界面模型的2.3倍,相互作用更强;两种模型的石墨烯表面均与最邻近的两层钛原子发生相互作用,最邻近的Ti层与C原子发生强烈杂化,Ti原子d轨道贡献最大,Ti/GR/Ti模型的电荷转移量更多,共价作用更强;确定了界面键合特性为金属键和共价键,Ti/GR/Ti双界面模型的晶体结构和电子性质在界面平滑过渡,各层原子之间结合更为紧密,结构更稳定。; 何小晶原梅妮李立州陈贺贺史明东; 关键词：电子态密度

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国家教育部博士点基金(20101420120006)