复合材料的力学性能优异且有性能可设计、结构轻量化、成本低等特点,得到了广泛的应用
在航空航天领域,先进复合材料的使用使飞行器的推重比提高[1]
因此,复合材料在一定温度下承载能力和疲劳损伤的评估成为研究的热点
在疲劳载荷的作用下,循环数的增加使复合材料的刚度和强度退化
根据刚度和强度的退化所建立的预测复合材料寿命的模型,成为剩余刚度模型和剩余强度模型
剩余刚度模型和剩余强度模型属于宏观描述,避免了材料内复杂的损伤机制,降低了复合材料疲劳寿命预测的难度
但是,与疲劳寿命模型不同,剩余刚度模型和剩余强度模型在一定程度上反应了材料的损伤机理,在工程中广泛应用
国内外学者提出了多种剩余刚度和剩余强度模型
Hustion[2]和YANG等[3]基于剩余刚度对循环数的导数与剩余刚度的幂函数成反比和与循环数之间有幂函数的关系,推导出剩余刚度模型
顾怡等[4]根据复合材料的损伤特点引入线性退化模型和幂函数退化模型描述复合材料剩余强度的变化规律
随着对复合材料损伤机理研究的深入,以及复合材料疲劳损伤后期(属于局部性破坏)的不确定性和与前期和中期不同的整体性损伤,可将复合材料的疲劳损伤分为两个阶段,因此出现两阶段模型
王三平[5]认为,应该将复合材料的疲劳损伤分为两个阶段,且可用幂函数描述疲劳寿命后期剩余刚度的下降规律
贾宝惠等[6]基于疲劳损伤的两段论,用幂函数和线性函数分别描述刚度在第一阶段和第二阶段的下降
程光旭等[7]认为,复合材料疲劳损伤可分为两个阶段,第一阶段可用应力松弛和应变松弛的概念表示,第二阶段可用耗散势表示损伤率,从而建立了疲劳损伤演化两阶段模型
吴富强等[8]认为,可用嵌套型的幂函数描述剩余强度随循环数下降的规律,并得出复合材料铺层方式对剩余强度的影响
此外,由于复合材料具有分散性,出现了材料性能退化的概率模型
陈基伟等[9]根据对复合材料分散度的分析,认为可用正态分布表示剩余刚度,并建立了剩余刚度概率模型
高建雄[10]基于干涉分析理论和复合材料疲劳寿命和剩余强度均服从Weibull分布,根据载荷循环次数-疲劳寿命干涉模型和循环应力-剩余强度干涉模型建立了恒幅循环载荷和不确定性恒幅循环载荷下的剩余强度概率模型
随着复合材料应用的增多,航空航天领域中的许多研究人员除了关注应力的影响还关注其它因素的影响,特别是对复合材料中纤维的含量和温度的影响
许多研究
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