中国航空科学基金(05B52010)
- 作品数：5 被引量：37H指数：4
- 相关作者：周储伟张音旋金春花王鑫伟宋娜更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学沈阳飞机设计研究所更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家自然科学基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 含边界和损伤因素的纺织复合材料细观胞元模型被引量：1
- 2007年
- 纺织复合材料的细观力学分析通常以胞元模型为基础,胞元边界条件的合理施加是获得精确分析结果的关键之一。本文以平面机织复合材料为例,讨论了细观胞元的选取和周期边界条件的施加方法,在此基础上建立了二维细观有限元模型,通过与全厚度模型分析结果的比较,研究了周期胞元模型的合理性,特别是边界效应和局部损伤等非周期因素对分析结果的影响,给出了这些因素下胞元边界条件的处理方法。
- 周储伟张音旋
- 关键词：纺织复合材料细观力学
- 纺织复合材料和结构多尺度耦合的数值分析被引量：6
- 2010年
- 研究了纺织复合材料和结构多尺度耦合的数值分析模型。建立了微、细观单胞,给出了纺织复合材料平均弹性常数的逐级分析方法,着重研究了由宏观结构、到细观纤维束、再到微观纤维三个尺度耦合的应力分析方案。对于常用的板壳状纺织复合材料结构,在面内载荷下,假设每层细观单胞的平均面内应变是一致的,在弯曲、横向剪切及扭曲等非面内载荷下,在内力等效条件下将沿厚度方向连续分布的宏观应力简化为阶梯状分布,忽略了每层细观单胞范围内宏观应力沿厚度方向的梯度变化,由此利用细观单胞模型实现宏观应力与细观应力之间的传递,再利用微观单胞可得到纤维尺度的微观应力。最后以一种三维机织复合材料为例,用上述多尺度耦合的模型逐级分析了材料的平均弹性常数,并沿相反方向,由宏观结构分析逐级计算出纤维束尺度和纤维尺度的细、微观应力的局部波动。
- 田俊周储伟
- 关键词：纺织复合材料周期性边界条件
- 扩展有限元裂尖场精度研究被引量：7
- 2009年
- 论述了扩展有限元方法和基本原理,研究了单元类型(四边形单元和三角形单元、线性单元和二次单元)、网格密度、J积分区域半径等因素对裂尖局部应力场(应力强度因子)计算精度的影响。研究发现,上述因素对裂尖应力强度因子计算的收敛速度与稳定性影响不大,证实了XFEM可以用较少的节点获得较高的裂尖场精度,并提出了通过固定裂尖附加区半径可以进一步改善XFEM的收敛速度。
- 宋娜周储伟
- 关键词：应力强度因子收敛率
- 三维机织复合材料多尺度黏弹性分析被引量：14
- 2007年
- 建立了一种三维机织复合材料多尺度的黏弹性分析模型。首先构造了微观尺度纱线束胞元和细观尺度复合材料周期结构胞元两级有限元模型,由微观尺度胞元分析得到纱线束的弹性常数,再代入细观尺度胞元计算出复合材料的平均弹性常数。两级胞元模型均施加周期边界条件,保证了胞元边界上位移和应力满足周期性和连续性。随后分别建立了树脂基体和浸润树脂纱线束的蠕变模型,用实验标定树脂的蠕变参数,代入微观尺度胞元进行蠕变计算来修正纱线束蠕变模型的参数。最后将树脂和纱线束的蠕变本构关系应用于细观尺度胞元,得到材料宏观平均的应力-应变响应,模拟了三维机织复合材料的蠕变实验曲线。本文模型对于该种复合材料弹性常数和蠕变性能的预测,均与实验吻合。
- 周储伟张音旋
- 关键词：三维机织复合材料多尺度分析黏弹性
- 缝合复合材料的细观力学分析被引量：9
- 2006年
- 采用三维细观有限元模型,研究了缝合复合材料的力学性能。模型中引入了保证单胞边界面的应力和位移周期连续的边界条件,分析了缝合对层合板面内力学性能的影响,着重考察了缝合区域内细观应力和应变的分布,以及缝合对材料弹性常数的影响,并分析了缝线附近和富树脂区应力集中的规律。算例结果表明本文方法可以有效地预测缝合复合材料的弹性性能。研究还发现,受面内剪切作用时原来单胞的平面边界不再保持平面,各层间铺设角度相差越大,单向拉伸时应力集中现象越显著。
- 金春花周储伟王鑫伟
- 关键词：缝合复合材料弹性模量有限元法
