T型接頭作為常見的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)連接型式,其力學(xué)性能直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的性。建立了考慮膠層的復(fù)合材料T型接頭有限元模型,將結(jié)果與試驗(yàn)圖像進(jìn)行對比,其變形形式和模式與試驗(yàn)吻合較好。研究表明,在垂向載荷作用下,T型接頭呈現(xiàn)"S"型彎曲;在蒙皮折角處以及端部膠接處出現(xiàn)應(yīng)力集中;膠層剪應(yīng)力兩端大,中間出現(xiàn)低應(yīng)力槽型區(qū),彎曲正應(yīng)力、等效應(yīng)力呈現(xiàn)出值特征;T型接頭有可能出現(xiàn)的形式為膠層與蒙皮之間剝離,而芯材則由于應(yīng)力集中引起剪切或拉伸。在折角處倒圓、在膠接處光滑過渡可以明顯消除應(yīng)力集中。
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盾構(gòu)密封墊的壓縮性能直接關(guān)系到其防水性能以及管片是否可以順利拼裝,在以往有關(guān)盾構(gòu)密封墊的相關(guān)數(shù)值分析中均無法模擬封閉在密閉孔洞中的空氣所引發(fā)的"氣囊效應(yīng)".為此專門編制了計(jì)算程序,采用有限元方法模擬了密封墊在壓縮過程中孔洞的壓力變化,并分析了其對于密封墊壓縮過程的影響.研究表明:由于孔洞內(nèi)氣體壓力的存在,密封墊的孔壁失穩(wěn)過程明顯滯后,閉合壓縮力指標(biāo)提高了10%以上,氣囊效應(yīng)不容忽視.
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界面缺陷對復(fù)合材料的性能有著顯著的影響,基于彈性力學(xué)以及能量原理基本理論,利用基于界面上應(yīng)力連續(xù)而位移有一定突變的無厚度彈簧模型,對含界面缺陷的材料性能進(jìn)行了探究。得出界面的非完善參數(shù)、纖維相體積分?jǐn)?shù)對材料的縱向與橫向彈性模量、泊松比以及應(yīng)力的影響規(guī)律。并將計(jì)算結(jié)果與完善界面、開孔的經(jīng)典結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比驗(yàn)證。計(jì)算結(jié)果表明,利用非完善界面參數(shù)預(yù)測含缺點(diǎn)界面的材料性能并進(jìn)行應(yīng)力分析比利用完善界面模型計(jì)算的結(jié)果更。