层合单元论文_刘艳红,张莹

导读:本文包含了层合单元论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:单元,复合材料,应力,纤维,横向,损伤,折迭。

层合单元论文文献综述

刘艳红,张莹^[1]（2018）在《基于超级混合单元的复合材料层合板应力分析》一文中研究指出就有限元法而言,单元数值积分运算的时间所占比例较大。根据复合材料层结构的特点,基于叁维的线弹性问题的非协调辛元,建立了超级混合单元。由于超级混合单元的组装是简单的加法运算,消耗时间较少,因此按层的形式划分超级单元,最明显的优点是可节省因相同单元重复积分运算而消耗的时间。实例分析证明了混合单元的可靠性。(本文来源于《中国民航大学学报》期刊2018年04期）

蒋振,文鹤鸣^[2]（2019）在《粘结单元在模拟FRP层合板低速冲击响应中的应用》一文中研究指出纤维增强树脂基复合材料层合板(fibre reinforced plastic composites,FRP)在航空、航天、交通、造船等诸多工程中得到了日益广泛的应用,而其在冲击载荷下的响应和破坏特别是分层一直为学术界所关注。本文中对FRP层合板在冲击载荷下的响应和破坏进行数值模拟,并通过引入粘结层重点研究其分层破坏。首先,介绍一种基于改进的粘结区域方法的粘结层损伤模型;其次,详细介绍了有限元模型建模过程和建模细节;最后,对有限元模型进行验证,并分析分层损伤发生的原因。模拟结果表明,该模型不仅能准确预测FRP层合板在低速冲击载荷下的载荷-时间曲线和载荷-位移曲线,还能成功地预测其分层破坏。(本文来源于《爆炸与冲击》期刊2019年04期）

叶红玲,张洋,邸鹏,肖燕妮^[3]（2017）在《层合复合材料簧片单元弯曲力学性能》一文中研究指出为提高空间可展铰链的运行稳定性和可靠性,减轻结构质量,研究了碳纤维增强层合复合材料簧片单元的弯曲性能.以衡量簧片驱动能力的应变能、稳态弯矩以及簧片自锁能力的屈曲临界弯矩为力学性能指标.分析了可折迭自展开的簧片单元在弯曲折迭过程中,复合材料铺层角度、铺层厚度和簧片截面半径对各性能指标的影响.研究结果表明:随着复合材料铺层角度的增加,簧片驱动能力增强,但其自锁能力基本不变;随着复合材料铺层厚度和截面半径的增加,簧片的驱动能力和自锁能力均增强;随着材料铺层角度、截面半径的增加,簧片的横截面出现截面变形现象且伴随微小回弹.研究结果对于空间簧片式铰链驱动性能的改进具有一定的参考价值.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2017年09期）

刘亚沣^[4]（2017）在《基于局部单元刚度退化的复合材料层合板静力分析》一文中研究指出本文的研究对象是玻璃纤维增强复合材料层合板,本文通过以不同的加载形式及局部单元刚度退化的方法 ,对层合板在静载荷下的承载能力进行预测精度对比分析,分析结果表明采用局部单元刚度退化的方法有较好的预测精度。(本文来源于《科技视界》期刊2017年11期）

刘洪权,谭申刚,薛应举^[5]（2016）在《基于内聚单元的复合材料层合板低速冲击损伤的数值模拟》一文中研究指出建立了一套有限元模型来预测复合材料正交层合板由低速冲击载荷引起的层间应力及损伤。采用连续壳单元模拟层合板的各个单层,在复合材料层合板的可能损伤区域设置内聚单元模拟面内基体裂纹和层间分层损伤的起始和扩展。引入层间摩擦力模型模拟层间压缩应力对分层损伤的抑制作用。对于正交层合板,有限元模型准确的模拟了低速冲击载荷引起的分层损伤的面积和形状。数值模拟结果也表明面内基体裂纹与层间分层存在着相互作用关系,基体裂纹影响着分层损伤预测的准确性。有限元模拟结果和试验结果的对比表明,基于内聚单元的有限元模型可以用在复合材料正交层合板低速冲击损伤的数值模拟中。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2016年09期）

景强^[6]（2016）在《基于实体退化虚拟层合单元预制桥墩承载力分析》一文中研究指出以某跨海桥梁工程中采用的埋床法施工的预制墩台为研究对象,该预制墩台的承载能力是设计的重点,设计阶段需对不同荷载工况下的墩台承载能力进行精细分析。墩台承载能力分析需要考虑混凝土和钢筋两种不同材料的非线性,并考虑预应力筋的作用。一般的有限元程序在处理材料非线性问题时往往存在计算效率低、计算成本高、计算不收敛等问题。实体退化序列单元,该单元基于经典的叁维实体等参元和梁、板壳理论简化假定得出,在保证计算精度的前提下,该单元更为简单、高效。采用该单元对施工过程中桥墩墩身进行了承载力分析,并对其安全性进行了评估。分析结果表明,桥墩在关键荷载工况下,其正常使用状态的钢筋应力处于较低水平,关键部位混凝土未出现裂缝,对结构安全、耐久性无影响,结构承载力满足要求。(本文来源于《公路交通科技》期刊2016年03期）

李芳,王大政^[7]（2015）在《利用层合单元的复合材料涡轮叶片结构设计》一文中研究指出复合材料涡轮叶片是潮流发电机的关键部件之一,其结构形式的选择显得尤为重要。基于ANSYS程序,编制APDL语言。通过自上而下的建模方式构造有限元模型,生成规则有序的层合单元,以确保各单元坐标系的协调一致,进而确保叶片材料主方向的协调一致。分析叶片的强度和刚度,以确定叶片铺层的厚度、层数及其纤维的铺设方向。对相应结构的叶片进行模态分析,以校核叶片是否产生共振。计算结果表明该方法有效而实用,为今后复合材料叶片的结构设计提供了参考。(本文来源于《水力发电学报》期刊2015年09期）

张淑杰,刘爽^[8]（2015）在《基于纤维正交单元层合板面内零膨胀的模型优化分析》一文中研究指出基于经典层合板理论,推导出纤维正交单元复合材料层合板面内两个方向热膨胀系数的计算表达式。从理论上分析了不同的纤维体积含量、环氧树脂种类对纤维增强复合材料层合板面内两个方向热膨胀系数的影响。分析结果表明,纤维正交单元层合板面内热膨胀系数与其铺层角度、铺层顺序、层数均无关;采用纤维方向有较大负热膨胀系数的纤维,并调节纤维的体积含量,可以得到面内近零膨胀的复合材料。(本文来源于《功能材料》期刊2015年10期）

王晓丹^[9]（2015）在《满足层间连续条件的层合板理论及其准确和高效的板单元》一文中研究指出复合材料层合板在很多领域都有广泛的应用,比如航空航天、汽车、舰船、建筑、体育用品等领域。复合材料层合板具有很多优良特性,比如高比强度、高比模量、抗疲劳和可设计性等。但是,由于板厚度方向上的各向异性和非均质性,都将导致复合材料层合板的力学性质要比传统单层板复杂许多。层合板的横向剪切模量低,尤其是不同纤维铺设方向的相邻铺层的层间界面处剪切强度弱,导致这些层间界面极易发生脱层损伤和破坏。层合板层间的横向切应力对脱层损伤有着非常重要的影响。经典层合板理论没有考虑层合板的面内位移在板厚方向上的Zig-zag效应以及层间横向应力连续条件,因而经典层合板理论不能准确预测应力沿层合板厚度的分布。因此,推导既精确又高效的复合材料层合板理论来预测层合板的力学行为对复合材料层合板的可靠设计和安全使用是十分必要的。事实上,随着复合材料层合板的广泛应用,过去四十年中已经有很多学者提出了很多复合材料层合板理论。一般来讲,这些层合板理论可以给出精确的结构整体响应,比如挠度、基频振动频率和低阶屈曲临界载荷等。然而,这些理论还存在两方面不足。第一是有些层合板理论由于没有考虑层间横向切应力连续条件,而无法给出精确的应力预测,尤其是层间界面处的横向切应力。另外一个是有些理论虽然比较精确,但其独立场变量的个数是随着层合板的铺层数目的增加而增加,从而导致巨大的计算量,进而不适合应用到大规模的工程数值分析当中。本论文有两个主要目标,第一是推导新的仅包含五个独立场变量,并且考虑层间界面连续条件的层合板理论和夹芯板理论;另一个是基于所得新的层合板理论推导简单、可靠、精确并且高效的复合材料梁、板单元。论文主要包含以下几点内容:(1)通过把现有各种板理论降维成相应的梁理论,考察各类板理论中不同的剪切函数的性质以及首次给出了基于Shi板理论的剪切函数得到的纯位移边界梁结构的边界层解(boundary layer solution)。通过与其它梁理论给出的挠度解析解和应力解析解进行综合对比,指出基于Shi的剪切函数的Shi和Voyiadjis梁理论不仅可以给出精确的位移和应力,还能给出准确的边界层解。在动力学分析中,Shi和Voyiadjis梁理论不仅能精确预测低阶振动频率,还可以给出准确的高阶频率预测。(2)基于Shi板理论中的剪切函数,推导了可以考虑位移Zig-zag效应以及层间横向切应力连续条件,并且仅有五个独立位移场变量的层合板理论。通过引入Heaviside阶跃函数满足位移Zig-zag效应,并通过在层间横向切应力平衡求得的连续性修正因子来保证层间横向切应力的连续性。本文通过几个典型的层合板算例验证文中所得新复合材料层合板理论的精确性。算例结果表明,所得层合板理论给出的位移解和应力解都与弹性力学解和叁维数值仿真解非常吻合。尤其是所得层合板的等效单层板理论可以给出Layerwise板理论的应力预测精度。(3)当夹芯板蒙皮的弹性模量与芯材的弹性模量比值很大时,夹芯板的横向正应变效应不可忽略。通过引入一个分段连续的挠度函数和考虑蒙皮上分布载荷的影响,求得了一个关于厚度方向的二次多项式挠度函数。通过满足横向应力在层合板层间的连续条件和板上下表面的力边界条件,推导出一个仅含有五个独立场变量且考虑横向正应变效应和层间应力连续性的夹芯板理论。将新夹芯板理论得出的若干个夹芯板算例的解析解与弹性力学精确解以及叁维有限元解进行比对,验证了新夹芯板理论能给出精确的解析解,尤其当夹芯板的芯材较软时。(4)基于Shi和Voyiadjis梁理论以及拟协调元方法推导出一个两节点的复合材料层合梁单元。并通过一系列经典算例来评估所得复合材料梁单元的特性以及在静、动力学分析中的可靠性和精确性。(5)基于本文推导的考虑层间连续条件的层合板理论,采用拟协调元法得到了一个简单、高效且具有显式单元刚度矩阵的四节点任意四边形复合材料板单元。该单元的应变场基于弹性力学基本解独立假设,从而有效避免了各类自锁问题。通过对新层合板单元的数值算例进行评估,可知基于满足层间连续条件的层合板理论和拟协调元法构造的四节点板单元具有高精度和高计算效率的特点。根据本文所推导的复合材料层合板理论解析解以及运用新理论构造相应的单元得到的有限元数值解可以推出以下结论:(1)使用板横截面的平均转角为基本位移变量确实可带来很多优势。因为使用截面的平均转角为基本变量的Shi和Voyiadjis梁理论不仅可以给出精确的位移和应力预测,还能够描述由纯位移边界条件引起的边界层效应并给出精确的边界层解。(2)仅有五个独立场变量且考虑层间连续条件的新层合板理论相比其它理论不仅可以给出更准确的位移解,还可给出精确的应力解,尤其是横向切应力。(3)考虑层间界面连续条件可显着地提高层合板理论的求解精度。(4)本文所给考虑横向正应变效应和层间界面连续条件的夹芯板理论不仅简单,得到的解析解的精确程度与Layerwise理论的精度相当。(5)基于新的层合板理论和拟协调元法得到的复合材料梁单元和复合材料板单元不仅单元列式简单、计算高效、有效避免各类自锁,且计算精度高。综上,本文推导的层合板理论与四节点任意四边形板单元为各类工程中复合材料层合板的力学分析提供了简单、精确并且高效的理论模型和数值模型。(本文来源于《天津大学》期刊2015-05-01）

徐强,李静,陈健云,张朝弼^[10]（2015）在《层合界面单元在混凝土细观数值模拟中的应用》一文中研究指出为了解决混凝土细观数值模拟中单元数量过多、计算效率不高的问题,提出了层合界面单元的概念。在交迭骨料微步长迭代自动调整算法的基础上,采用任意凹凸型骨料随机配置模型,生成了混凝土细观数值试件。通过对主要影响因素进行组合分析,建立了层合界面单元模型。同时,分析了界面单元中不同材料组分比例及界面厚度对该单元力学性质的影响,进而研究了界面单元对混凝土试件宏观表征强度的影响,并用数值算例验证了模型的有效性。数值算例表明,所建立的层合界面模型较为合理地模拟了混凝土界面过渡区对试件力学性能的影响,揭示了界面强度变化对混凝土试件强度的影响规律。(本文来源于《人民长江》期刊2015年05期）

层合单元论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

纤维增强树脂基复合材料层合板(fibre reinforced plastic composites,FRP)在航空、航天、交通、造船等诸多工程中得到了日益广泛的应用,而其在冲击载荷下的响应和破坏特别是分层一直为学术界所关注。本文中对FRP层合板在冲击载荷下的响应和破坏进行数值模拟,并通过引入粘结层重点研究其分层破坏。首先,介绍一种基于改进的粘结区域方法的粘结层损伤模型;其次,详细介绍了有限元模型建模过程和建模细节;最后,对有限元模型进行验证,并分析分层损伤发生的原因。模拟结果表明,该模型不仅能准确预测FRP层合板在低速冲击载荷下的载荷-时间曲线和载荷-位移曲线,还能成功地预测其分层破坏。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

层合单元论文参考文献

[1].刘艳红,张莹.基于超级混合单元的复合材料层合板应力分析[J].中国民航大学学报.2018

[2].蒋振,文鹤鸣.粘结单元在模拟FRP层合板低速冲击响应中的应用[J].爆炸与冲击.2019

[3].叶红玲,张洋,邸鹏,肖燕妮.层合复合材料簧片单元弯曲力学性能[J].北京工业大学学报.2017

[4].刘亚沣.基于局部单元刚度退化的复合材料层合板静力分析[J].科技视界.2017

[5].刘洪权,谭申刚,薛应举.基于内聚单元的复合材料层合板低速冲击损伤的数值模拟[J].机械科学与技术.2016

[6].景强.基于实体退化虚拟层合单元预制桥墩承载力分析[J].公路交通科技.2016

[7].李芳,王大政.利用层合单元的复合材料涡轮叶片结构设计[J].水力发电学报.2015

[8].张淑杰,刘爽.基于纤维正交单元层合板面内零膨胀的模型优化分析[J].功能材料.2015

[9].王晓丹.满足层间连续条件的层合板理论及其准确和高效的板单元[D].天津大学.2015

[10].徐强,李静,陈健云,张朝弼.层合界面单元在混凝土细观数值模拟中的应用[J].人民长江.2015

论文知识图

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