郝建滨
- 作品数：11 被引量：38H指数：4
- 供职机构：中国人民解放军海军航空工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国人民解放军总装备部预研基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺航空宇航科学技术理学更多>>
- 金属裂纹板复合材料修补结构的超奇异积分方程方法被引量：5
- 2014年
- 根据应力强度因子在线弹性范围内具有可叠加性,将金属裂纹板复合材料修补结构进行简化,在表面裂纹线弹簧模型的基础上,建立了基于超奇异积分方程的Line-Spring模型。利用第二类Chebyshev多项式展开的方法,将超奇异积分方程转化为线性方程组,推导出以裂纹面位移表示的应力强度因子表达式,得到了裂纹尖端应力强度因子的数值解,并利用虚拟裂纹闭合法加以验证。参数分析确定了影响对称修补裂纹板应力强度因子的两个主要参数:胶层界面刚度R和补片与金属板刚度比S,为胶接修补结构的承载能力分析以及改进设计提供理论依据。
- 苏维国穆志韬郝建滨陈定海
- 关键词：复合材料胶接修补超奇异积分方程应力强度因子
- 残余热应力对复合材料双面胶接含裂纹铝合金板修复结构疲劳寿命的影响
- 2016年
- 为研究残余热应力对复合材料双面胶接修复损伤金属结构疲劳寿命的影响,利用T300/E51复合材料补片对含中心裂纹的LY12CZ铝合金板进行双面胶接修复,研究了修复结构的疲劳寿命,并通过断口分析反推出了疲劳裂纹的扩展情况;利用Abaqus软件建立了考虑残余热应力的修复结构的三维有限元模型,分别计算了应力强度因子随裂纹长度的变化关系,并利用二次多项式拟合得到了应力强度因子幅值与裂纹长度的关系式;最后,利用Pairs公式材料常数修正法,对修复结构的疲劳寿命进行了预测。结果表明:在相同的疲劳载荷条件下,裂纹板修复结构的疲劳寿命约为未修复裂纹板的23倍;残余热应力会增加裂纹尖端的应力强度因子;有限元模拟的裂纹板修复结构的疲劳寿命与试验结果吻合较好,相对误差为3.7%。
- 牛勇李旭东穆志韬郝建滨
- 关键词：复合材料铝合金残余热应力
- 含中心裂纹的复合材料单面胶接修补结构胶层应力解析模型
- 2015年
- 针对含中心贯穿裂纹的复合材料平板的单面胶接修补结构,结合复合材料的经典层合板理论,提出了一种预测该修补结构中胶层应力分布的方法,推导出胶接界面应力分布的解析模型的显式解。将解析解与有限元解进行对比,验证解析模型的有效性。该方法为复合材料单面胶接复合材料结构的修补设计提供了理论基础。
- 郝建滨李旭东穆志韬
- 关键词：解析解应力分布
- 含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接结构应力强度因子有限元分析被引量：11
- 2015年
- 含裂纹铝合金板经复合材料补片胶接修复后,裂纹尖端的应力强度因子(Stress Intensity Factor,简称SIF)是关注的重点。基于有限元软件ABAQUS,建立了含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接修复件的分析模型。计算了裂纹尖端的SIF,与Rose解析模型进行了对比验证,得到裂纹尖端SIF在板厚方向上的变化,以及补片在厚度方向上修补效果的变化,对比了不同修复方式的修复效果。结果表明,裂纹尖端SIF的有限元解偏保守,被修补板厚较大时,裂纹尖端SIF值在板厚方向上的差异更加显著,双面修复方式的修复效果明显优于单面修复方式。
- 穆志韬郝建滨高雪霞李旭东
- 关键词：复合材料胶接应力强度因子有限元
- 含裂纹金属板复合材料胶接修补结构残余热应力分析被引量：5
- 2016年
- 残余热应力会增大裂纹尖端的应力强度因子SIF,加快疲劳裂纹扩展速率,缩短修补结构的疲劳寿命。利用三维有限元方法,对含裂纹金属板复合材料胶接修补结构中的残余热应力进行了分析,利用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)计算了修复结构裂纹尖端的SIF。并以SIF为判据,讨论了补片铺层方向、固化温度、胶层的材料参数对修复结构残余热应力的影响。结果表明,[0°/45°/-45°/90°]s的铺层方式可有效降低残余热应力引起的SIF;残余热应力引起的SIF随着固化温度的升高而线性增加;胶层的材料参数及胶层厚度对残余热应力引起的SIF影响不显著。
- 牛勇穆志韬李旭东郝建滨
- 关键词：残余热应力固化温度胶层
- 单向拉伸条件下补片参数对复合材料胶接修复结构的影响被引量：4
- 2017年
- 建立含中心半穿透圆孔的损伤金属板修补结构的三维有限元模型,以应力集中系数(Stress Concentration Factor,SCF)和挠度w作为复合材料胶接修复效果的指标,分析单向拉伸条件下,正方形补片的长度、厚度和铺层方式对修复效果的影响。结果表明:补片长度取孔直径的3.5倍、厚度取孔深度的0.6~0.8倍、铺层方式取0°/90°铺层时,复合材料单面修复含损伤裂纹板的效果较好。根据分析结果制备了实验件,进行了单向静拉伸实验,修补实验件的破坏强度比未修补实验件提高了10.1%。
- 王跃穆志韬李旭东郝建滨
- 关键词：复合材料胶接修补应力集中系数挠度
- 金属损伤复合材料胶接修补技术的国内研究现状被引量：7
- 2014年
- 复合材料胶接修补技术是一项经济有效的结构修理技术,国内对其经过30余年的研究,取得了一定的进展。本文结合时间先后顺序,详细论述了国内在这方面取得的成果,并总结了该项技术的特点,指出了研究者的关注热点;最后,通过比较国内外的差距,对国内该项技术未来的发展趋势进行了展望。
- 郝建滨穆志韬李旭东
- 关键词：复合材料胶接
- 复合材料修理参数对胶接层剪切应力影响规律的研究被引量：4
- 2016年
- 复合材料胶接修理结构中,胶层起着传递载荷的作用,其应力状态对于修理效果有重要影响。本文中得到了修理结构中胶层的应力分布的解析解,与有限元数值结果吻合较好,表明该解析解合理有效。基于该解析解分析了胶层中的应力分布随修理参数的变化,结果表明:增加补片长度和厚度可以降低胶层中的剪应力,但是两者都有临界值,超过临界值后剪应力降低的趋势减缓;胶层中的剪应力随着胶层的厚度增加而减小,随着剪切模量的增加而增大。
- 郝建滨李旭东穆志韬
- 关键词：复合材料胶层应力影响
- 胶层Ⅰ/Ⅱ型断裂破坏内聚单元参数的确定和应用被引量：2
- 2016年
- 建立了铝合金板单搭接胶接接头的三维弹性有限元模型,通过与G-R解析模型的胶层剪应力和剥离应力分布对比分析,验证了有限元模型的有效性。经有限元仿真拟合铝合金板单搭接胶接接头静拉伸试验的载荷-位移曲线,获得了胶层Ⅰ/Ⅱ型混合失效模式下内聚力单元的断裂参数值和胶层渐进破坏的过程,将胶层内聚力单元断裂参数值应用于含双裂纹复合材料胶接修补结构中,预测了修补结构的静拉伸强度。结果表明,有限元模型预测的剩余强度与实验值的相对误差为3.8%,因此运用内聚力单元仿真胶层的方法是有效的,并为复合材料胶接修补结构的承载能力分析提供了有力的依据。
- 王跃赵霞穆志韬郝建滨
- 关键词：胶层复合材料胶接修补
- 金属裂纹板复合材料胶接修补强度的弹塑性有限元预测被引量：4
- 2016年
- 金属裂纹板经复合材料补片胶接修补后,其结构强度明显提高,但裂纹板中的裂纹会导致严重的应力集中现象,并易产生塑性变形,呈现强烈的材料物理非线性特性,需要采用弹塑性力学原理,进行复合材料胶接修复结构的静强度预测。为此,考虑金属板材料的非线性特性,建立了金属裂纹板复合材料胶接修补结构的弹塑性有限元模型,并通过试验验证了模型的有效性。在此基础上,提出了基于裂纹尖端的张开位移(COD)判据的拉伸强度预测方法,分析了修复结构的塑性应变、COD以及静拉伸强度。结果表明:相对于应力强度因子K判据,COD判据能更有效地预测修复试件的静拉伸强度。
- 郝建滨李旭东穆志韬
- 关键词：裂纹板复合材料胶接弹塑性变形有限元模拟
