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上海市自然科学基金(13ZR1422200): 作品数：8 被引量：25H指数：4; 相关作者：于哲峰汪海伊鹏跃陈艳宁宝军更多>>; 相关机构：上海交通大学更多>>; 发文基金：上海市自然科学基金国家自然科学基金上海市科委重大科技攻关项目更多>>; 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术理学更多>>

复合材料翼盒低速冲击分层阈值力模型被引量：2: 2016年; 基于II型裂纹能量释放率和层间剪切强度(ILSS)的分层阈值力模型,提出翼梁与蒙皮T型连接边缘区域的冲击分层阈值力经验计算公式.在具有不同蒙皮厚度的复合材料翼盒表面开展低速冲击实验.冲击点分为两类:一类位于两翼梁之间的中点(A型),另一类位于梁缘条和蒙皮T型连接区域的边缘(B型).根据某区域A型冲击点分层阈值力(DTL),获得材料的II型裂纹能量释放率和层间剪切强度,计算其他区域的分层阈值力.结果表明,对于A型冲击点,基于II型裂纹能量释放率的分层阈值力模型仅在冲头尺寸相同的情况下计算精度较高;基于层间剪切强度的模型考虑到冲头尺寸的影响,对不同冲头作用下冲击分层阈值有较好的计算结果;使用基于层间剪切强度的模型时,当预测区域的厚度与参考区域厚度相差较大时,精度较差,采用修正接触半径的方法后结果较好.使用提出的模型,用A型区域的分层阈值力可以很好地预测B型区域的分层阈值力.构造相应的线性函数,基于多组实验数据进行线性拟合的结果普遍较好,但精度低于采用修正接触半径的方法.; 陈艳高尚君于哲峰汪海; 关键词：复合材料翼盒

中等质量冲击下复合材料层压板冲击响应特性分析被引量：5: 2013年; 建立三种跨度层压板的三维有限元模型,分别计算在两种质量冲头冲击下的响应和损伤.结果表明,在判断支持跨度对冲击结果的影响时,要考虑冲头质量与板质量的比;在大质量冲头冲击的情况下,层压板的响应呈现准静态特征,层压板支持跨度对最大接触力、冲击持续时间、分层损伤面积等参数的影响规律简单;对于中等质量冲头情况,冲击接触时间相对板的振动周期减小,层压板振动影响冲击过程,导致冲头与层压板在冲击过程中会脱离接触,要依据数值仿真得到冲击力响应和损伤情况.最后,根据冲击接触时间和层压板的基础振动周期的关系分析了冲头质量对冲击响应的影响.; 于哲峰陈亚军伊鹏跃汪海; 关键词：复合材料

复合材料层压板小质量冲击下分层扩展的接触力阈值识别: 2018年; 识别出层压板小质量冲击下发生分层扩展时的接触力有助于确定导致其损伤的外物冲击能量。由解析模型的分析可知,局部接触刚度降低会引起接触力的突降,而整体弯曲刚度的降低不会产生这个响应特征,只会导致接触力峰值的降低。研发了小质量冲击试验机,对层压板进行多个能量下的小质量冲击试验,由冲击头的响应和层压板冲击点的挠度测量接触力。发现产生明显分层损伤时,接触力在理论的分层阈值处有明显下降,随后继续升高,这种现象可作为冲击中分层扩展的识别方法;由冲击点挠度测量接触力时,为了捕捉到突降信号,采样频率需达到200 k Hz,否则只会得到接触力曲线斜率发生变化的结果。; 叶文勋于哲峰; 关键词：层压板接触力接触刚度

复合材料翼盒壁板低速冲击接触力、凹坑特性及其模拟被引量：6: 2016年; 为预测复合材料层合板的低速冲击特性,提出一种基于弹簧-质量模型的冲击分层响应模拟方法。首先根据假定的分层数量和分层面积计算分层前后的弯曲刚度与挠度变化,进而模拟出含分层过程的冲击头运动时间历程。然后,由冲击头的加速度计算接触力,并基于材料的弹-塑性接触定律计算出永久凹坑深度。随后,对共固化复合材料翼盒的壁板进行了低速冲击实验,冲击点分为3种类型:2个梁间蒙皮的中点位置、蒙皮与翼梁T型连接的胶接区边界和梁的正上方。接着,分析对比了不同冲击点的接触力、分层阈值力和凹坑深度的特点。最后,使用所提出的模型计算第1种冲击点的接触力、永久凹坑深度和吸收能量,并分析了矩形板长宽比对薄膜刚度及接触力的影响。结果表明:模拟的接触力与实测结果吻合良好,对永久凹坑深度和吸收能量的模拟精度也较高,所提模拟方法有效;随着长宽比的减小,薄膜刚度迅速增大,从而使接触力显著增大。; 李诗哲陈艳伊鹏跃于哲峰汪海; 关键词：复合材料壁板低速冲击接触力凹坑

复材非线性及渐进损伤的态型近场动力学模拟被引量：8: 2016年; 为了实现复合材料材料非线性行为在态型近场动力学的模拟,引入单参量非线性本构模型来确定态型近场动力学中力状态与变形状态之间的非线性关系.为了实现复合材料渐进损伤行为的态型近场动力学模拟,在力状态表达式中引入一个标量函数,以实现利用强度准则判断物质点之间作用力是否失效.采用动力松弛法作为数值求解方法.结果显示,模型计算得到的单向复合材料板(AS4/PEEK)的非线性应力-应变曲线与试验数据吻合良好;对中心含孔复合材料板的渐进损伤模拟则表明,该模型模拟的破坏形式与已有研究的模拟结果及实验观察结果一致.探索和实现了复合材料非线性本构在态型近场动力学中的引入以及复合材料渐进损伤在态型近场动力学中的模拟.; 刘肃肃余音; 关键词：复合材料非线性动力松弛法

层压板小质量物体冲击下接触力测量与损伤响应被引量：1: 2017年; 为了发展复合材料层压板在小质量物体冲击下损伤性能的测试技术,研发了小质量冲击试验机,可模拟自由状态小质量物体产生的冲击,冲击能量可调节,冲击点挠度可测量。通过冲击头加速度和冲击点挠度测量接触力,结果显示,加速度传感器谐振会明显干扰测量信号。采用滤波技术后,冲击头的加速度响应可以有效地测量冲击接触力。用冲击点挠度计算接触力,结果也与试验结果吻合。对层压板进行多个能量下的冲击试验,发现产生明显分层损伤时,由加速度传感器测得的接触力在特定值处明显下降,随后可能继续升高;由冲击点挠度得到的接触力斜率发生变化,这可作为小质量冲击分层阈值力的识别方法。; 叶文勋于哲峰宁宝军夏佳莹; 关键词：层压板接触力

层压板小质量物体冲击下接触力测量与损伤响应: 为了发展复合材料层压板在小质量物体冲击下损伤性能的测试技术,研制了小质量冲击试验机。试验机通过扳手带动扭簧储存能量,再由扭簧驱动摇臂和冲头产生冲击。冲击过程中冲头和摇臂处于近似分离状态,可模拟自由小质量物体产生的冲击,使...; 叶文勋; 关键词：层压板接触力剩余压缩强度

基于位移测量的层压板低速冲击性能分析和小质量冲击试验方法研究: 在层压板落重冲击试验中，通过高速激光位移传感器测量冲击点背部位移和速度。结果显示，结构受冲击发生分层时，由于板刚度的突降，冲击点速度出现剧烈震荡，该现象可以作为结构出现分层损伤的识别特征。基于弹簧-质量模型，用冲击点位移...; 宁宝军; 关键词：复合材料层压板损伤阻抗; 文献传递

基于改进层间剪切强度准则的层压板冲击分层阈值力预测被引量：1: 2014年; 薄板受冲击时产生的挠度会使接触半径大于直接由赫兹接触定律所得的接触半径。本文提出两种考虑薄板挠度的接触半径修正方法,首先使用赫兹接触定律初步计算接触半径,再联立层压板挠度公式和冲击头表面的几何方程得出修正的接触半径,用有限元模型验证了接触半径修正方法的有效性。使用基于层间剪切强度的分层阈值力(DTL)准则,提出了根据少量测试样本预测不同厚度层压板在不同半径冲击头作用下分层阈值力的方法。使用该方法预测了不同冲击参数下复合材料翼盒蒙皮的低速冲击分层阈值力。结果表明,使用了修正的接触半径后,预测精度有大幅的提高。; 高尚君于哲峰汪海; 关键词：复合材料层压板层间剪切强度有限元法

基于非接触位移测量的层压板低速冲击性能分析被引量：4: 2016年; 为通过冲击点位移获得复合材料层压板的低速冲击性能,首先,在层压板落重冲击试验中,使用高速激光位移传感器测得冲击点背部的位移和速度;然后,基于弹簧-质量冲击模型,以冲击点位移计算了冲击接触力,并通过无损冲击试验标定了弹簧-质量模型参数;接着,模拟了有损伤冲击过程的接触力,利用实测冲击点速度响应判定了分层产生的时刻,并根据模拟结果得出了分层阈值力;最后,根据无损检测结果进行了层压板抗弯刚度的折减,使用弹簧-质量模型计算了产生冲击损伤后的接触力及能量吸收曲线,使用冲头和冲击点背部位移计算凹坑的实时深度。结果显示:结构受冲击发生分层时,由于层压板刚度的突降,冲击点速度出现剧烈震荡,该现象可以作为结构出现分层损伤的识别特征;产生冲击损伤后的接触力及能量吸收曲线的计算结果与试验测试结果吻合。计算所得凹坑的实时深度随冲击能量的变化趋势与冲击后测试的凹坑深度变化趋势一致。这些结果表明提出的基于非接触测量技术的方法可用于无法直接测量接触力情况下的层压板冲击性能分析。; 宁宝军于哲峰叶文勋汪海毛赢; 关键词：低速冲击非接触测量

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