夏彪
- 作品数：7 被引量：57H指数：4
- 供职机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术航空宇航科学技术轻工技术与工程更多>>
- 三维编织碳/碳复合材料拉伸力学性能的数值模拟
- 根据三维四向编织复合材料的细观结构，建立了具有周期性结构的三维四向编织复合材料内部单胞有限元模型。通过考虑碳/碳复合材料内的孔隙缺陷，采用随机选取纤维束外的基体单元并将其刚度置零的方法，并使用具有泊松效应的周期性单向加载...
- 夏彪卢子兴
- 关键词：复合材料拉伸力学性能
- 文献传递
- 三维全五向编织复合材料弹性性能及热物理性能的有限元分析被引量：15
- 2013年
- 在三维全五向(Q5D)编织复合材料细观结构模型的基础上,建立了其单胞参数化有限元模型。通过施加合理的边界条件,计算得到了Q5D编织复合材料的弹性常数、热传导系数和热膨胀系数,所得结果与现有的实验数据吻合较好。在此基础上,深入研究了纤维体积分数、编织角等工艺参数对材料弹性性能和热物理性能的影响规律,并将计算结果与三维四向(4D)和三维五向(5D)编织复合材料的相应结果进行了对比。结果表明,Q5D编织复合材料具有较好的力学性能和纵向导热性能,其零膨胀结构的可设计性更强,为进一步研究此种结构材料的强度问题和热力耦合问题奠定了基础。
- 卢子兴王成禹夏彪
- 关键词：弹性性能热传导热膨胀有限元
- 用于缎纹机织复合材料力学行为数值模拟的新单胞模型被引量：3
- 2014年
- 针对缎纹机织复合材料的数值模拟工作,在保证精度的前提下为提高计算效率,基于5枚正则缎纹机织复合材料的细观结构,构造了一种新的平行四边形单胞模型。利用该模型和传统的矩形单胞模型,采用Linde失效准则,模拟了复合材料在经向拉伸及面内剪切载荷作用下的应力与应变行为。模拟结果表明,2种单胞模型的计算结果一致,与实验值吻合较好,但新模型相比传统模型的建模工作量减少了近80%,计算效率提高近90%,是一种更为合理、高效的建模分析方法。此外,该建模分析方法还可用于其他正则缎纹机织复合材料的优化设计及力学性能分析。
- 卢子兴周原陈明阳夏彪
- 关键词：缎纹机织复合材料单胞模型有限元
- 含界面相三维全五向编织复合材料拉伸行为模拟及失效机制研究被引量：4
- 2014年
- 基于三维全五向(Q5D)编织复合材料的细观结构模型,通过引入界面相单元,建立了含界面相Q5D编织复合材料单轴拉伸损伤失效分析模型。应用Python语言实现对ABAQUS的二次开发,将Linde等提出的失效准则和Von-Mises应力准则分别用于纱线和基体的渐进损伤判断,并确定材料的整体失效模式;对于界面相,采用Quads准则进行损伤判断。利用周期性位移边界条件,对含界面相Q5D编织复合材料的纵向拉伸应力-应变行为进行了渐进损伤数值模拟,详细讨论了在纵向拉伸载荷作用下材料的细观损伤起始、扩展和最终失效的演化过程,分析了材料的细观损伤失效机制,预测了材料的极限破坏强度,并研究了界面相性能对材料整体力学行为的影响规律。研究结果表明,数值模拟结果与实验值吻合较好,验证了渐进损伤模型的有效性,为该类材料的力学分析和优化设计奠定了基础。
- 卢子兴王成禹夏彪
- 关键词：编织复合材料界面相数值模拟
- 三维六向编织复合材料渐进损伤模拟及强度预测被引量：8
- 2013年
- 基于三维六向编织复合材料的细观结构,假设第六向纱线的截面形状为菱形,建立了三维六向编织复合材料的渐进损伤有限元模型。采用Linde等提出的失效准则,引入周期性位移边界条件,对三维六向编织复合材料的纵向拉伸应力-应变行为进行了渐进损伤数值模拟,讨论了单胞模型在纵向拉伸载荷作用下的细观损伤起始、扩展和最终失效的演化过程,并预测了材料的拉伸强度。在此基础上,进一步研究了编织角、纤维体积分数和编织纱水平取向角等参数对材料纵向拉伸力学性能的影响规律。研究结果表明,三维六向编织复合材料的轴向纱线拉伸断裂是导致其破坏的最主要因素。所得数值结果与现有试验值吻合较好,验证了该模型的有效性,为更深入研究此类材料的力学性能奠定了基础。
- 卢子兴夏彪王成禹
- 关键词：编织复合材料有限元
- 三维编织复合材料悬臂梁的振动特性被引量：7
- 2010年
- 基于三维四向和五向编织复合材料的细观结构和单胞模型,对三维四步法矩形截面编织复合材料悬臂梁的振动阻尼性能进行了理论分析,研究了编织角、纤维体积分数等工艺参数对材料振动阻尼特性的影响,并与实验结果进行了对比。对三细胞模型进行了改进,采用混合律得到了材料的总体刚度,进而得到一阶固有频率。此外,还分别计算了一个周期内不同走向纱线和基体振动消耗的能量,以及总振动能量,得到了材料的损耗因子。结果表明,对于三维四向和五向编织复合材料,一阶固有频率随编织角的增加而减小,随纤维体积分数的增加而增大;而损耗因子随编织角的增加而增大,随纤维体积分数的增加而减小,并表现出明显的非线性变化规律。
- 卢子兴夏彪杨振宇
- 关键词：固有频率损耗因子阻尼振动
- 三维编织复合材料热物理性能的有限元分析被引量：28
- 2011年
- 根据三维编织复合材料的细观结构,分别建立了三维四向和五向编织复合材料热物理性能的有限元模型。采用周期性的非绝热温度边界条件和位移边界条件,计算了三维四向和五向编织复合材料的整体等效热传导系数和热膨胀系数,计算结果同已有文献相比与实验值符合得更好。在此基础上,进一步研究了编织角、纤维体积分数、编织结构等参数对材料热物理性能的影响规律。结果表明,三维编织复合材料的热物理性能具有明显的各向异性,热膨胀性能随参数的变化规律相比热传导性能更具非线性特征。且所得结果与实验值符合较好,证实了本文模型的有效性,为材料热学问题和力热耦合问题的分析提供了有用参考。
- 夏彪卢子兴
- 关键词：热传导热膨胀有限元单胞
