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公开(公告)号:CN113109189B
公开(公告)日:2023-07-11
申请号:CN202110322858.X
申请日:2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑频率的树脂基复合材料循环应力应变的确定方法。该方法根据树脂基复合材料具有的粘弹性特性,将总应变分为弹性应变和粘性应变。其中考虑了载荷频率对粘性应变的影响,通过研究应力率与粘性应变的关系,引入频率、应力率、应力和平均应力来描述粘性应变,很好的描述了树脂基复合材料在单轴和多轴循环加载下的应变行为。并且与不同加载条件下的试验数据对比,验证了该方法的准确性。由于树脂基复合材料具有优异的力学性能,目前已经在航天航空、汽车、建筑、医疗、体育等行业得到了广泛的应用。本发明提出的方法不仅简单,而且准确性非常高,对于复合材料产品的安全设计具有非常重要的意义。
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公开(公告)号:CN114386285B
公开(公告)日:2023-04-28
申请号:CN202210052858.7
申请日:2022-01-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/23 , G06F119/14 , G06F119/02 , G06F113/26
Abstract: 本发明公开了基于疲劳缺口系数的针刺复合材料疲劳寿命预测方法,涉及复合材料疲劳强度理论领域。针刺长纤维增强针刺复合材料由长纤维层、网胎层(即短切纤维层)、针刺纤维束所组成。本发明的方法包括,缺口结构的名义应力计算、考虑基体孔隙的基体弹性参数计算、长纤维层的弹性参数计算、包含针刺纤维束的代表性体积单元弹性参数计算、基于有限元的缺口应力集中系数计算、建立拉伸缺口系数与应力集中系数的关系、建立疲劳缺口系数与名义应力的关系、借助光滑试件S‑N曲线(应力‑寿命曲线)建立缺口疲劳寿命预测方程。所提出方法具有明确的物理意义,可用于包含缺口的针刺复合材料的疲劳寿命预测。
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公开(公告)号:CN113109177B
公开(公告)日:2023-01-03
申请号:CN202110322864.5
申请日:2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Kf法的缺口件多轴恒幅热机械疲劳寿命预测方法,该方法能够考虑在多轴恒幅热机械加载下缺口对疲劳寿命的影响,即缺口对损伤机制的影响,包括缺口分别对疲劳损伤、氧化损伤、蠕变损伤的影响。通过多轴等温恒幅载荷下的缺口件根部的应力应变历程计算随温度变化的疲劳缺口系数Kf,将随温度变化的Kf结合名义应力载荷谱增量,进而计算得到缺口根部的应力应变历程。采用该方法计算得到的缺口件多轴恒幅热机械疲劳寿命预测结果与试验结果对比误差分散在3倍带之内,这对实际工程构件寿命的准确预测具有重要的意义。
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公开(公告)号:CN113109190B
公开(公告)日:2022-09-09
申请号:CN202110322882.3
申请日:2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种多轴热机械载荷下基于短裂纹的寿命预测方法,该方法不仅考虑到了复杂机械载荷对裂纹扩展的影响,还考虑到了温度载荷对裂纹扩展的影响。该方法结合试验选取了合适的临界平面,在临界面上将复杂的多轴机械载荷等效为单轴载荷,同时考虑到裂纹闭合效应的影响计算得到疲劳裂纹的扩展量,再通过细分法得到了蠕变裂纹的扩展量,最后将疲劳裂纹扩展量与蠕变裂纹扩展量进行叠加得到每个热机械载荷循环下的裂纹扩展量,然后进行不断地迭代累加直至裂纹尺寸达到临界裂纹长度。该方法能很好的预测结构件在多轴热机械载荷下疲劳裂纹扩展寿命。
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公开(公告)号:CN113866026A
公开(公告)日:2021-12-31
申请号:CN202110999629.1
申请日:2021-08-29
Applicant: 北京工业大学 , 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
IPC: G01N3/32
Abstract: 本发明公开了一种陶瓷基复合材料疲劳载荷参数‑寿命曲线获取方法,将原始试件切分为两部分,分别作为疲劳试件与强度试件;利用强度试件测试材料的静强度;将静强度试验获得的静强度值作为对应疲劳试件的强度值,以确定疲劳试件的疲劳载荷;利用陶瓷基复合材料疲劳试件进行疲劳试验,直至试件断裂或载荷循环周次达到设定值时,结束疲劳试验;进而将疲劳试验所施加的最大载荷与强度试验获得的静强度值进行归一化处理;最后将试验获得的若干组归一化后的疲劳载荷参数与对应的疲劳寿命结果进行最小二乘法拟合。本发明在考虑不同试件强度存在分散性的前提下,获得陶瓷基复合材料的载荷参数‑寿命曲线。
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公开(公告)号:CN113109189A
公开(公告)日:2021-07-13
申请号:CN202110322858.X
申请日:2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑频率的树脂基复合材料循环应力应变的确定方法。该方法根据树脂基复合材料具有的粘弹性特性,将总应变分为弹性应变和粘性应变。其中考虑了载荷频率对粘性应变的影响,通过研究应力率与粘性应变的关系,引入频率、应力率、应力和平均应力来描述粘性应变,很好的描述了树脂基复合材料在单轴和多轴循环加载下的应变行为。并且与不同加载条件下的试验数据对比,验证了该方法的准确性。由于树脂基复合材料具有优异的力学性能,目前已经在航天航空、汽车、建筑、医疗、体育等行业得到了广泛的应用。本发明提出的方法不仅简单,而且准确性非常高,对于复合材料产品的安全设计具有非常重要的意义。
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公开(公告)号:CN113109188A
公开(公告)日:2021-07-13
申请号:CN202110322829.3
申请日:2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N3/32
Abstract: 本发明公开了一种飞机关键结构件疲劳裂纹扩展在线监测装置,属于疲劳监测设备领域;此监测装置包括试验件和应变采集单元、模数转换模块、数据处理主控器、工业以太网通讯接口和智能终端。装置的数据处理主控器控制应变信号的采集、转化和传输,将监测点的应变信息实时传输到智能终端,实现飞机关键结构件的疲劳裂纹扩展在线监测。该监测装置完成了飞机关键结构模拟件的在线监测测试,结果表明在线监测装置能够准确的预测裂纹的扩展趋势和裂纹的扩展寿命。
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公开(公告)号:CN113094640A
公开(公告)日:2021-07-09
申请号:CN202110322869.8
申请日:2021-03-26
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种频域下宽带多轴随机振动寿命预测方法,涉及到宽带随机振动试验的数据采集、处理及寿命计算,属于材料在随机振动载荷下的疲劳性能领域。本发明抛弃了以往危险点应力张量引申计算多轴应力功率谱矩阵的方法,采取振动方向对应响应组合新的应力功率谱密度矩阵,同时修正了窄带近似法对于宽带高斯应力过程给出了过于保守的寿命估算结果,引入带宽修正系数。该方法能很好的计算宽带多轴随机振动寿命。
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