中文名 | 強動載作用下復(fù)合材料加筋板的沖擊動力屈曲特性研究 | 項目類別 | 面上項目 |
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項目負(fù)責(zé)人 | 張曉晴 | 依托單位 | 華南理工大學(xué) |
強動載下復(fù)合材料加筋板的動力屈曲特性的研究,具有重要的學(xué)術(shù)價值和現(xiàn)實意義。本項目針對碳纖維增強聚合物基復(fù)合材料(CFRP)加筋板結(jié)構(gòu),通過實驗研究、數(shù)值模擬和理論分析,研究強動載下CFRP復(fù)合材料加筋板的動力屈曲特性,考慮對材料性能影響顯著的應(yīng)變率效應(yīng)和復(fù)合材料固有的損傷特性。主要研究內(nèi)容包括:高應(yīng)變率下CFRP復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)性能及本構(gòu)模型研究;建立CFRP復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)沖擊屈曲實驗測試平臺,提出高效的數(shù)值計算新方法,并通過動力屈曲理論分析方法,全面研究CFRP復(fù)合材料加筋板的沖擊動力屈曲特性,同時關(guān)注其損傷模式及其演化規(guī)律。本項目的研究試圖建立、發(fā)展和完善復(fù)合材料加筋板的動力屈曲特性的研究方法和手段,揭示材料性能、結(jié)構(gòu)特性與復(fù)合材料加筋板的動力屈曲特性和損傷機理的內(nèi)在聯(lián)系,為其工程應(yīng)用提供理論指導(dǎo),力圖提升我國相關(guān)行業(yè)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究水平。
強動載下復(fù)合材料加筋板的動力屈曲特性的研究,具有重要的學(xué)術(shù)價值和現(xiàn)實意義。本項目針對碳纖維增強聚合物基復(fù)合材料(CFRP)加筋板結(jié)構(gòu),通過實驗研究、數(shù)值模擬和理論分析,研究強動載下CFRP復(fù)合材料加筋板的動力屈曲特性,考慮對材料性能影響顯著的應(yīng)變率效應(yīng)和復(fù)合材料固有的損傷特性。主要研究內(nèi)容包括:高應(yīng)變率下CFRP復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)性能及本構(gòu)模型研究;建立CFRP復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)沖擊屈曲實驗測試平臺,提出高效的數(shù)值計算新方法,并通過動力屈曲理論分析方法,全面研究CFRP復(fù)合材料加筋板的沖擊動力屈曲特性,同時關(guān)注其損傷模式及其演化規(guī)律。本項目的研究試圖建立、發(fā)展和完善復(fù)合材料加筋板的動力屈曲特性的研究方法和手段,揭示材料性能、結(jié)構(gòu)特性與復(fù)合材料加筋板的動力屈曲特性和損傷機理的內(nèi)在聯(lián)系,為其工程應(yīng)用提供理論指導(dǎo),力圖提升我國相關(guān)行業(yè)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究水平。
復(fù)合材料的特性:復(fù)合材料中以纖維增強材料應(yīng)用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。
水泥復(fù)合材料的主要特征咱不羅嗦了,對于路橋,一個是增強,一個是自修復(fù)。增強材料有金屬,有機,無機纖維,比如鋼纖維,玻璃纖維,碳纖維,芳族聚酰亞胺等等。自修復(fù)機敏水泥以自感知,自診斷,自適應(yīng),自修復(fù)以及...
木塑復(fù)合材料的基礎(chǔ)為高密度聚乙烯和木質(zhì)纖維,決定了其自身具有塑料和木材的某些特性。 1) 良好的加工性能 木塑復(fù)合材料內(nèi)含塑料和纖維,因此,具有同木材相類似的加工性能,可鋸、可...
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頁數(shù): 未知
評分: 4.7
分別應(yīng)用半經(jīng)驗工程算法和有限元軟件MSC.Patran/Nastran對復(fù)合材料加筋板進行剪切穩(wěn)定性計算,得到結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)臨界載荷;開展復(fù)合材料加筋板剪切穩(wěn)定性試驗,得到結(jié)構(gòu)的屈曲形式、失穩(wěn)載荷、破壞過程及破壞載荷。實驗結(jié)果表明,復(fù)合材料加筋板的破壞形式主要表現(xiàn)為筋條的脫膠和蒙皮的破損,該型結(jié)構(gòu)具有一定的后屈曲承載能力。研究表明,工程算法、有限元計算結(jié)果與試驗所得局部屈曲載荷較吻合,說明工程算法和有限元模擬方法可以用來對該型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能進行分析,從而為該型結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計及工程應(yīng)用提供分析參考。
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頁數(shù): 4頁
評分: 4.8
應(yīng)用ABAQUS軟件建立復(fù)合材料加筋板結(jié)構(gòu)有限元模型,在軸向壓縮載荷下,進行線性特征值屈曲分析。針對筋條參數(shù)、壁板參數(shù)及邊界條件等影響因素,計算模型的臨界屈曲載荷,對加筋板結(jié)構(gòu)進行屈曲承載能力分析。結(jié)果表明:加筋條高度和條數(shù)、壁板鋪層順序和厚度及結(jié)構(gòu)邊界條件對屈曲載荷影響顯著。
采用理論和實驗相結(jié)合的方法,研究在低速沖擊后,含界面分層/脫粘和基體橫向微裂紋損傷復(fù)合材料加筋板殼結(jié)構(gòu)的自振頻率、頻率響應(yīng)函數(shù)、模態(tài)和阻尼特性以及在動載下的響應(yīng)行為和破壞機理,發(fā)展含損傷復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的非線性動力學(xué)分析理論、方法和開發(fā)相應(yīng)的軟件,通過參數(shù)討論,為復(fù)合材料工程結(jié)構(gòu)的損傷容限設(shè)計、識別和失效防范提供分析依據(jù)。
本項目擬通過動靜三軸儀、土體循環(huán)流變儀等試驗手段,研究軟粘土在長期循環(huán)荷載作用下的流變特性,提出能考慮循環(huán)荷載作用下天然軟粘土流變性的軟粘土粘彈塑性本構(gòu)模型;同時在已有加筋土模型的基礎(chǔ)上,提出改進的加筋土動力彈塑性模型;編制能綜合考慮交通荷載作用下加筋土的動力特性及軟粘土流變性的加筋路基沉降分析的有限元程序。并通過自制的模型箱試驗設(shè)備,模擬交通荷載作用下,加筋路基和軟土的動力沉降特性,并考慮加筋層數(shù),加筋布置,加筋墊層厚度等因素對加筋路堤的沉降特性的影響。最后將有限元分析的結(jié)果與模型試驗的結(jié)果進行比較,檢驗上述各項成果的可靠性和正確性。本課題的研究成果將不僅在學(xué)術(shù)界富有理論內(nèi)涵,還有重要的工程應(yīng)用價值。 2100433B
批準(zhǔn)號 |
10272025 |
項目名稱 |
含沖擊損傷復(fù)合材料加筋板殼線性動態(tài)特性和破壞行為 |
項目類別 |
面上項目 |
申請代碼 |
A0807 |
項目負(fù)責(zé)人 |
陳浩然 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
大連理工大學(xué) |
研究期限 |
2003-01-01 至 2005-12-31 |
支持經(jīng)費 |
31(萬元) |