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| 1 | CFRP薄壁C型柱轴向压缩破坏机制及吸能特性显示文摘为研究碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)薄壁C型柱轴向压缩破坏机制及吸能特性,制备了4种铺层方式、3种厚度组合共12种T700/MTM28CFRP薄壁C型柱试件。考察C型柱低速轴向压缩过程中的失效模式及载荷变化,通过比较初始峰值载荷、平均压缩载荷、比吸能和载荷效率,分析铺层数及铺层角度对C型柱失效模式及吸能特性的影响。结果表明,纯0°铺层C型柱在轴压载荷作用下发生整体失稳,不具备实际意义上的能量吸收作用;0°/90°铺层、±45°铺层、45°/90°/-45°/0°铺层试件均发生了渐进式破坏,呈现出局部屈曲叠缩的失效模式。其中,45°/90°/-45°/0°铺层的C型柱比吸能随铺层数的增加而增加,具有更大的吸能设计与应用潜力。 | 解江 张雪晗 宋山山 牟浩蕾 冯振宇 | 2018 | 复合材料学报2018，35，12： | 9 |
| 2 | 复合材料货舱地板立柱压溃响应试验显示文摘复合材料已经在民用飞机结构上得到广泛应用,并逐渐应用到主承力结构中,复合材料的脆性特点给飞机的适坠性设计和评估提出了新的挑战。复合材料机身货舱地板支撑立柱作为坠撞过程中的重要吸能元件,对机身结构抗坠撞性能有重要影响。复合材料货舱地板支撑立柱在压溃失效模式下吸收的能量明显多于整体弯曲失效模式。根据民用飞机复合材料货舱地板立柱的设计需求,对不同试件触发模式、高度、截面形式、截面面积等设计参数变化的T700GC碳纤维/环氧树脂复合材料立柱开展准静态和动态压溃试验,得到立柱吸能特性的关键影响参数和设计因子。 | 汪洋 吴志斌 刘富 | 2020 | 复合材料学报2020，37，9： | 9 |
| 3 | 复合材料C型柱轴压失效分析的层合壳建模方法显示文摘由于易于设计、制造以及承载效率高,C型柱作为一种典型的垂向支撑结构,大量应用于大型运输类飞机货舱地板下部。以复合材料C型柱结构为对象,并结合复合材料C型柱轴向压缩试验,旨在发展其在轴向压缩载荷下失效分析的有限元方法。首先,对材料模型的应力-应变曲线进行参数化研究,明确Lavadèze材料单层模型、Puck IFF基体失效准则和Yamada Sun纤维失效准则中参数的物理意义并给出取值建议。其次,建立'层合壳'模型,模拟轴向压缩载荷下破坏失效的力学行为,并与试验结果进行对比分析。研究结果表明,该建模方法能够较好地模拟渐进压缩破坏过程,平均压缩载荷、比吸能的预测值与试验结果具有较好的一致性。 | 解江 宋山山 宋东方 冯振宇 牟浩蕾 张雪晗 | 2019 | 航空学报2019，40，2： | 8 |
| 4 | 基于非线性渐进损伤模型的复合材料波纹梁耐撞性能研究显示文摘基于连续介质损伤力学,提出了一种包括层内和层间失效的非线性渐进损伤模型来预测复合材料波纹梁在轴向冲击下的失效行为。其中,层内损伤采用最大应力准则,并结合指数型损伤演化法则和刚度折减方法预测失效后的材料参数。层间损伤模型则采用了二次名义应力准则、基于混合模式能量的指数型损伤演化法则和黏性刚度折减方法建立。基于该模型,对典型的波纹梁结构参数和触发等对耐撞性的影响进行了研究。结果表明数值模拟结果与试验结果基本吻合,模型能够准确地模拟复合材料波纹梁在冲击过程中出现的分层、纤维和基体破坏等失效模式。波纹梁在破坏过程中吸收的能量、比吸能和载荷峰值随层数不断递增,降低高度和减小触发结构的截面面积均会降低载荷峰值。 | 蒋宏勇 任毅如 袁秀良 高宾华 | 2017 | 航空学报2017，38，6： | 5 |
| 5 | 复合材料吸能圆管在半圆凹槽触发机制下的斜向压溃失效行为显示文摘有效的触发机制能诱导并改善复合材料吸能结构的轴向渐进压溃行为,但仍无法解决汽车吸能结构在斜向冲击载荷下的失稳问题。为了提出新的设计来改善失稳行为,对复合材料吸能圆管在半圆凹槽触发机制下的斜向压溃行为和失效机制进行研究。建立引入半圆凹槽触发机制的圆管有限元模型,采用界面和层内非线性损伤演化模型来模拟其真实的压溃失效模式。通过对比模拟和实验对应的轴向压溃载荷、吸能和失效模式来验证圆管的准静态压溃模型。进而,预测斜向压溃角度(10°~50°)对圆管在半圆凹槽触发机制下压溃行为的影响,并详细揭示其轴向和斜向压溃失效机制及其区别。结果表明,压溃载荷、吸能及失效面积随角度增大而明显减小,不稳定的压溃过程使材料失效耗能不充分。圆管在轴向压溃下表现为渐进破坏,而在斜向压溃下以“渐进破坏”向“失稳破坏”过渡为特征,导致斜向压溃载荷与吸能曲线均存在一个过渡。本研究加深了对圆管在外部触发机制下斜向压溃失效机制的理解,为改善斜向压溃失稳行为提供了一定的设计依据。 | 邓亚斌 任毅如 蒋宏勇 | 2022 | 复合材料学报2022，39，4： | 5 |
| 6 | 复合材料层合板加强薄壁铝梁吸能特性试验研究显示文摘通过轴向冲击试验研究碳纤维增强复合材料(Carbon Fibre Reinforced Plastic,CFRP)层合板加强薄壁铝梁的吸能特性,分析铝梁和复合材料失效模式,对比承载能力经验值和试验结果,引入比吸能等指标对复合材料层合板加强薄壁铝梁吸能特性进行定量分析。结果表明,复合材料层合板可以显著改善薄壁铝梁的吸能特性,比吸能和碰撞力效率指标最大提高27%和35%,基于现有经验公式可以预测复合材料层合板加强薄壁铝梁的承载能力。 | 宋凯 吴永强 姚威 何智成 王振 | 2016 | 汽车工程学报2016，6，4： | 5 |
| 7 | 复合材料纵横加筋隔框RTM成型工艺显示文摘航空次承力框结构因结构复杂、精度要求高,目前仍然大多使用铝合金材料通过数控机加方式进行制造。为探索该类框结构的复合材料整体化成型的可行性,本文针对含纵横加筋及局部翻边结构特征的机身次承力框结构,对一薄壁复合材料隔框的整体化RTM成型工艺方法进行了研究。隔框结构的铺层变形仿真结果表明,采用全(0°/90°)铺层组合能够最大程度地减少结构的翘曲变形,且得到实际验证;流动仿真结果表明,较点注胶及线注胶方案,采用面注胶方式能够显著减少充填时间及充填压力;将优化的方案结合铺层自动下料、填充材料拉挤成型等自动化工艺相结合,成功制备了无损检测内部质量合格、取样力学性能与传统热压罐成型工艺相近的复合材料整体隔框。 | 罗维 郭强 赵文琛 彭珂 黄海超 | 2021 | 宇航材料工艺2021，51，6： | 5 |
| 8 | 复合材料机身C型柱准静态压溃仿真及失效模式显示文摘为了研究复合材料机身薄壁C型柱结构轴向压溃吸能特性、失效模式及C型柱多层壳单元建模方法,建立多层壳单元有限元模型,基于准静态轴向压溃实验结果进行对比验证。结果表明:C型柱多层壳单元模型能够在一定程度上模拟层间分层失效及压溃过程中的局部弯曲变形和层束弯曲失效模式;仿真与实验的载荷-位移曲线吻合性较好,压溃初始峰值载荷,比吸能以及压溃均值偏差较小;但C型柱结构压溃初始峰值载荷较大,载荷效率较低,需通过优化设计进一步降低其初始载荷峰值。 | 解江 马骢瑶 周建 牟浩蕾 冯振宇 | 2017 | 航空材料学报2017，37，2： | 3 |
| 9 | 具有褶皱薄弱段的正弦波纹梁吸能性能研究显示文摘薄弱环节的设置对波纹梁吸能性能的影响很大,好的薄弱环节可以降低波纹梁的冲击过载,从而降低结构传递给乘员的过载,并使波纹梁产生稳定的渐进压溃,以吸收更多的能量。提出了褶皱薄弱环节的概念,并对带有褶皱薄弱环节的波纹梁吸能性能进行了研究。对具有弧形薄弱段的波纹梁进行了有限元仿真,验证了仿真分析方法的正确性。在此基础上,建立了带有褶皱薄弱段的正弦波纹梁的有限元模型,对波纹梁几何参数对其吸能性能、坠毁冲击时的最大加速度的影响进行了研究。研究发现:褶皱薄弱环节能够有效降低波纹梁的最大冲击载荷,且对波纹梁吸能性能的影响不大。以上研究结果对波纹梁在吸能结构中的应用具有一定的指导意义。 | 周华志 王志瑾 韩微 江彬彬 | 2017 | 振动与冲击2017，36，17： | 2 |
| 10 | 基于拉丁超立方方法的复合材料结构吸能性能研究显示文摘本文选取G827/5224复合材料圆管作为基础材料,利用拉丁超立方的实验设计方法,通过改变材料的属性得到复合材料圆管的吸能性能与材料属性参数之间的关系,并研究材料参数之间的相互作用。结果表明,剪切强度S对平均载荷的影响最大,其次为复合材料剪切损伤演化系数AM,剪切对拉伸的作用系数α对平均载荷的影响较小。剪切系数α与剪切强度S间存在较强的耦合效应,进行复合材料吸能结构设计选材的时候,应尽量选取强度较高,剪切损伤演化系数较小的材料。 | 孟祥吉 李彬彬 | 2022 | 中国科技纵横2022，，9： | 0 |
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