刘韡
- 作品数：20 被引量：42H指数：4
- 供职机构：西安建筑科技大学理学院更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学建筑科学交通运输工程更多>>
- 钢纤维混凝土细观建模方法及力学特性研究
- 2024年
- 钢纤维混凝土内部缺陷的萌生、扩展等变化过程,需从细观角度出发进行研究。为了建立更加接近实际的钢纤维混凝土细观随机分布模型,提出了一种高效可靠的钢纤维混凝土细观建模方法。采用Python语言对ABAQUS程序进行二次开发,避免了建模中不同软件之间信息传递过程繁琐的问题。提出了一种新的关于多边形骨料和钢纤维的干涉判断方法——点线法,推导了在任意椭圆形骨料边界上取点的方程,提高了骨料投放的高效性。基于上述方法,对钢纤维混凝土试件在单轴压缩下的破坏过程进行了模拟并与试验结果进行对比。结果表明:对于二维细观模型中的二级配多边形骨料投放比可以达到70%,椭圆形骨料投放比可以达到69%;消除了钢纤维在建模过程中相交的现象。数值模拟得到的破坏形态和应力-应变曲线与试验得到的吻合较好,进一步验证了提出的方法可行性。
- 刘韡郭银波邵珠山邵珠山周航
- 关键词：随机骨料钢纤维细观模型
- Z向增强平纹编织C/SiC复合材料层间剪切强度(英文)被引量：2
- 2009年
- 碳纤维平纹编织物和穿透厚度的碳纤维Z-pins制作的预成型体,通过化学气相渗透工艺制备了Z-pins增强平纹编织C/SiC复合材料。采用双缺口剪切压缩试验测定了Z-pins增强平纹编织C/SiC复合材料的层间剪切强度,通过断口的电镜照片分析了层间剪切的破坏机理。研究了Z-pins个数对层间剪切强度的影响。结果表明:与未增强陶瓷基复合材料相比较,当Z-pins个数达到一定数量时,Z-pins插入能够提高层间剪切强度,层间剪切强度随Z-pins个数的增多而增加。Z-pins插入改变了陶瓷基复合材料的层间破坏机理,使层间织物与基体的脱离变为Z-pins的剪切破坏和层间织物与基体脱离的双重破坏机制。
- 刘韡矫桂琼
- 关键词：陶瓷基复合材料层间剪切强度
- 织物细观结构参数对三维机织陶瓷基复合材料弹性性能的影响被引量：1
- 2007年
- 提出倾斜内锁型三维机织陶瓷基复合材料弹性性能预测模型,考虑材料实际的编织结构和相邻纤维束之间的孔隙,讨论织物细观结构参数对倾斜内锁型三维机织陶瓷基复合材料弹性性能的影响。通过两个重要细观结构参数分析探讨不同结构参数对纤维体积含量和曲屈率的影响,并进一步给出纤维体积含量和曲屈率对弹性性能的变化关系。另外还对编织陶瓷基复合材料制造过程中材料的高温损伤进行初步分析。
- 常岩军矫桂琼管国阳刘韡
- 关键词：弹性性能陶瓷基复合材料
- 多胞管增强泡沫铝复合结构的压缩和吸能性能研究被引量：2
- 2022年
- 针对泡沫铝强度较低、吸能性能弱的问题,提出了一种有效的增强办法:将金属多胞管填充至泡沫铝中,并用环氧胶固定,制备出新型多胞管增强泡沫铝复合结构(MTRF)。通过实验和商业有限元软件ABAQUS/explicit研究了该类复合结构的压缩和吸能性能。实验结果表明:与常规泡沫铝相比,多胞管增强泡沫铝复合结构的抗压强度和单位质量吸能性能分别提升了500%和700%,显示了MTRF结构优越的承载能力和能量吸收性能。同时,实验结果验证了有限元模型的准确性。在此基础上数值研究了MTRF的增强机理,结果表明:泡沫铝为多胞管提供了强的侧向支撑,抑制了其在压缩载荷作用下横向变形,使得变形模式由低阶变形模式向高阶的变形模式转变,即表现为塑性铰数目增多,使得MTRF结构承载和吸能性能显著提高。
- 田陈黄磊黄磊刘韡李斌潮张钱城张钱城
- 关键词：泡沫铝抗压强度吸能性能
- Z-pins增强C/SiC复合材料层间I型断裂韧性被引量：6
- 2013年
- 提出手工预缝纫方法将3K丝束的T300碳纤维引入预成型体,经过多次反复化学气相渗透工艺,在预成型体和缝线处同时渗透SiC基体,制备Z-pins增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料.通过双悬臂梁对称弯曲试验测定了层间Ⅰ型应变能释放率,分析了材料的裂纹扩展行为和Z-pins增强机理,建立了层间Ⅰ型裂纹扩展预测模型.结果表明:Z-pins植入平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料层压板能提高层间I型断裂韧性.Z-pins增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料层压板Ⅰ型层间增强机理主要是Z-pins桥连和Z-pins拔出.层间裂纹扩展预测模型的预测结果与试验结果吻合较好.
- 刘韡矫桂琼
- 关键词：陶瓷基复合材料断裂韧性应变能释放率Z-PINS
- 横向增强C/SiC复合材料层压板的力学性能
- 2009年
- 采用在厚度方向引入Z-pin的方法,增强C/SiC陶瓷基复合材料层压板的层间性能。碳纤维平纹编织物和碳纤维Z-pin制备的预成型体,通过化学气相渗透工艺制成Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料层压板。采用单向拉伸和压缩试验研究层压板的拉伸和压缩力学性能,通过扫描电子显微镜观察断口形貌,对拉伸试样和压缩试样断口进行了分析。试验结果表明:Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料拉伸和压缩都具有非线性力学特性。断口扫描结果发现,拉伸破坏表现出基体开裂、面内纤维束断裂拔出的破坏机理,而压缩破坏机制则表现为纬向纤维束内的基体裂纹和层间裂纹的产生和扩展,最后,Z-pin和经向纤维束剪切断裂。
- 刘韡矫桂琼常岩军
- 关键词：Z-PIN力学性能化学气相渗透
- 基于ABAQUS对钢纤维混凝土界面强度分析被引量：7
- 2021年
- 钢纤维对混凝土的增强效果与钢纤维-混凝土基体界面过渡区的黏结性能密切相关,因此界面过渡区的力学性能研究在钢纤维混凝土结构设计中一直是重要的研究课题。为了研究钢纤维与混凝土之间界面过渡区的力学性能,应用混凝土损伤塑性模型(CDP模型)和内聚力单元,建立了含有界面的钢纤维混凝土二维模型,得到了黏结应力滑移曲线与计算的黏结应力滑移4段式模型曲线吻合较好,说明了模型的合理性。应用此模型对钢纤维混凝土界面进行了抗剪强度和抗拉强度研究,分析了混凝土基体和界面损伤、破坏过程。结果表明:界面强度对钢纤维混凝土的力学性能影响显著,钢纤维混凝土界面的抗剪强度在1.35f_(tk)左右、抗拉强度在1.07f_(tk)左右,钢纤维和混凝土的黏结效果最好,承载能力最强;随着界面强度的增加,由界面失效逐渐转变为混凝土基体失效;当界面抗剪强度在0.84f_(tk)~1.40f_(tk)之间,钢纤维混凝土主要是界面发生失效,但混凝土基体也有微弱的刚度退化;当界面抗拉强度在0.79f_(tk)~1.07f_(tk)之间,钢纤维混凝土的界面有刚度退化,但主要是混凝土基体发生失效。通过数值分析得到的结果,可为实际工程中钢纤维混凝土的界面黏结优化设计提供参考。
- 刘韡郭银波
- 关键词：钢纤维混凝土刚度退化
- 思维导图在理论力学课程教学中的应用探索被引量：1
- 2023年
- 新工科建设对大学生的培养提出了更高的要求,作为一门专业基础课,《理论力学》对培养工科学生力学概念、力学思维和创新思维方面具有重要的引导作用。本文结合教学实践,分析了思维导图在《理论力学》教学过程中应用,促进了《理论力学》课程教学的发展,践行了新工科的教育理念。
- 曹书文刘韡刘超
- 关键词：思维导图创新思维
- 基于PSO-BP模型的加筋双模量矩形薄板弹性模量反演被引量：1
- 2023年
- 为了利用少量观测点高效反演材料的弹性模量,本文利用基于粒子群算法优化PSO(Particle Swarm optimization)的误差逆向传播网络BP(back propagation)建立反演模型,利用粒子群算法对误差逆向传播网络的参数进行寻优。以解析法求解双模量矩形薄板在不同弹性模量时的挠度作为训练样本,输入四个观测点的挠度值,利用PSO-BP模型对板的弹性模量进行反演。结果表明,PSO-BP模型可以建立挠度与弹性模量的联系,PSO算法可以提高BP模型的精度,加筋双模量矩形薄板的三个弹性模量的最大残差分别为39.052 kPa,73.513 kPa和64.207 kPa,最大相对误差分别为1.722%,3.681%和3.637%。本模型可为工程实践提供参考和指导。
- 刘韡张宇鹏宋永超
- 关键词：矩形薄板反演
- Z-pin增强CMC层间Ⅰ+Ⅱ混合型断裂韧性被引量：3
- 2012年
- 提出手工预缝纫方法将3K丝束的T300碳纤维引入预成型体,采用CVI工艺在预成型体和缝线处同时渗透SiC基体,制备了Z-pin增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料。通过三点弯曲试验测定了Ⅰ+Ⅱ混合型应变能释放率,分析了材料的裂纹扩展行为和Z-pin增强机理。结果表明:随着裂纹扩展长度的增大,Ⅰ+Ⅱ型裂纹扩展阻力不断增大,相同裂纹扩展长度,增加Z-pin植入密度可以提高粘结强度,增大止裂作用。Z-pin增强平纹编织C/SiC陶瓷基复合材料裂纹扩展的耗能途径主要是层间界面剥离、Z-pin弹性剪切和拉伸变形。
- 刘韡矫桂琼张为民
- 关键词：陶瓷基复合材料断裂韧性应变能释放率Z-PIN
