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公开(公告)号：CN107330202B
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN201710540112.X
申请日：2017-07-05
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟分层扩展试验的复合材料I型分层桥联法则确定方法，包括以下步骤：(1)开展I型分层试验，测得分层扩展R曲线；(2)建立I型分层试验件有限元模型，采用双线性内聚力单元模拟分层界面；(3)将R曲线嵌入有限元模型，开展I型分层模拟；(4)从数值模拟结果中调出一组一一对应的载荷P、位移d、分层长度a和分层起始位置处张开位移δ*的数据，计算断裂韧度GIc(a)；(5)利用GIc(a)和δ*的数据，确定广义裂纹面桥联应力随δ*变化的σg(δ*)，并拟合得到桥联法则具体形式。本发明适用于复合材料I型分层桥联法则的确定，相比于纯试验测试手段具有显著优势，可方便实现张开位移与断裂韧度数据的对应，简化试验操作，并降低试验测试误差。
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公开(公告)号：CN107742047B
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201711102009.3
申请日：2017-11-10
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种变相对密度octet点阵结构的设计方法，采用代表性体积单元法提取点阵材料的等效力学性能，并对点阵材料等效力学性能进行归一化处理，获得点阵材料惩罚模型，将该模型直接应用于点阵结构优化的数学模型之中，采用优化准则法对结构最小柔度优化问题进行求解，给出最优的材料分布，并使用“渐进删除操作”对“细”杆件单元进行多级删除，最终在原始均匀点阵结构的基础之上生成具有梯度密度的变相对密度点阵结构。相同材料体积下，同具有最优宏观拓扑的均匀点阵结构相比，通过本发明得到的变相对密度点阵结构具有更佳的力学性能和杆件受力状况。
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公开(公告)号：CN107357973A
公开(公告)日：2017-11-17
申请号：CN201710491826.6
申请日：2017-06-26
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种CFRP层板任意层间界面I型分层断裂韧度稳定值的预测方法，包括以下步骤：(1)设计制造具有0°/0°和0°/90°分层界面的CFRP层板试验件；(2)对上述两种试验件开展I型静力分层试验；(3)确定两种试验件I型分层断裂韧度稳定值GI,Prop(0°,0°)和GI,Prop(0°,90°)；(4)将GI,Prop(0°,0°)和GI,Prop(0°,90°)带入一个以分层界面角度为自变量的I型分层断裂韧度稳定值理论公式，获得90°铺层层内损伤和纤维桥联断裂功G(90°)；(5)以G(90°)和GI,Prop(0°,0°)为基本参数，利用上述I型分层断裂韧度稳定值的理论公式，预测具有任意分层界面CFRP层板I型分层断裂韧度稳定值。本发明通过对具有两种分层界面CFRP层板I型分层断裂韧度稳定值的测试，预测具有任意分层界面CFRP层板I型分层断裂韧度稳定值，便于工程应用，并可降低试验成本。
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公开(公告)号：CN103559390B
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201310501187.9
申请日：2013-10-22
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种基于平均失效指数的复合材料π形胶接连接结构拉伸强度预测方法，包括以下步骤：（1）根据复合材料π形胶接连接结构几何参数建立π接头几何模型；（2）根据整体化复合材料结构的受力情况确定复合材料π接头几何模型的拉伸载荷和边界条件；（3）基于π接头几何模型，通过网格加密获得准确的π接头三维有限元模型，同时保证关键连接面L&U及B上网格均匀，并计算该三维有限元模型在拉伸载荷下的应力分布；（4）提取π接头关键连接面L&U及B上各节点的正轴应力分量值，并计算关键连接面上的失效指数Rij；（5）基于π接头关键连接面L&U及B，分别计算其平均失效指数 （6）根据拉伸载荷P0及平均失效指数 的最大值，计算可得接头的失效强度值P。本发明适用于工程应用，可以显著缩短π接头研制周期，降低试验成
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公开(公告)号：CN103593542B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201310642658.8
申请日：2013-12-03
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种考虑间隙和拧紧力矩的复合材料螺栓连接结构钉载分配确定方法，包括以下步骤：（1）首先建立考虑间隙和拧紧力矩的螺栓刚度模型；（2）其次采用ASTM标准中孔位移测量方法对间隙及拧紧力矩存在时螺栓处结构变形-钉载关系进行试验研究，得到螺栓刚度模型参数；（3）根据螺栓刚度模型建立递推形式的钉载分配确定公式；（4）最后采用单变量迭代的二分法计算间隙和拧紧力矩存在下的钉载分布规律。本发明适用于复合材料螺栓连接结构的钉载分配分析，考虑了间隙和拧紧力矩的影响，能够准确地预测和研究螺栓连接结构的钉载分配问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103698199B
公开(公告)日：2015-11-18
申请号：CN201310447115.0
申请日：2013-09-26
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种基于细观力学退化模型的复合材料结构失效分析方法，以复合材料三维基本材料性能为输入参数，通过细观力学方法计算得到复合材料损伤后的材料性能，考虑了常见的七种失效模式，包括纤维拉伸，纤维压缩，基体拉伸，基体压缩，纤维-基体剪切，分层拉伸和分层压缩，最终得到复合材料渐进损伤分析中的材料退化模型，并用来进行复合材料结构的失效分析，不仅能够相当准确地预测结构失效强度，同时还能够预测结构的失效模式及位置。本发明基于细观力学退化模型的复合材料结构失效分析方法中，材料退化模型是通过理论分析得出，将复合材料的宏观失效与细观机理联系起来，与现有的基于经验或试验的材料退化模型相比，大大减少了时间和试验成本。
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公开(公告)号：CN104065299A
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201410300280.8
申请日：2014-06-26
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: H02N2/02
Abstract: 本发明提出了一种弹簧形状的压电陶瓷作动器及获得大行程的方法。该弹簧形状的压电陶瓷作动器的外形与普通弹簧相同，但是由压电陶瓷制成，其弹簧丝为压电陶瓷和电极形成的空心管，在空心管管壁布置有螺旋状的电极，当施加电压时，该电极在空心管中产生应变，应变会使弹簧产生轴向变形。仿真结果证明弹簧的轴向伸缩率可以是弹簧丝上最大应变的80倍。本发明提出了一种弹簧形状的压电陶瓷作动器，并实现了采用该弹簧形状的压电陶瓷作动器获得更大的运动行程，从而极大地提高了压电陶瓷作动器的运动行程，使得作为主动控制关键部件的压电陶瓷作动器的应用价值大大提高。
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公开(公告)号：CN103366094A
公开(公告)日：2013-10-23
申请号：CN201310308304.X
申请日：2013-07-22
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及一种基于力载荷和力边界条件的确定复合材料结构强度的方法，包括以下步骤：（1）根据整体化复合材料结构参数建立整体化复合材料结构模型；（2）基于整体化复合材料结构模型确定危险部位及危险部位的力载荷；（3）采用节点力耦合将整体化复合材料结构模型得到的危险部位力载荷施加到危险部位详细模型上；（4）采用力载荷进行危险部位详细模型的渐进损伤分析得到危险部位破坏载荷，进而得到整体化复合材料结构的强度。本发明提出的基于力载荷和力边界条件的确定复合材料结构强度的方法，适用于工程应用中的复杂复合材料结构强度分析，解决了目前的整体-局部分析方法中无法将整体结构的力载荷直接转换成渐进损伤分析的位移载荷的问题。
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公开(公告)号：CN119043878A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202410942593.7
申请日：2024-07-15
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种可为板状试件施加压缩和剪切复合载荷的夹具，由接口部分、加载臂部分、夹持部分、侧边夹持部分和扩展部分组成。加载臂部分能够将加载系统所施加的单轴拉伸载荷分解为单轴压缩和剪切载荷后传递到夹持部分，比直接施加压缩载荷或通过杆系结构施加压缩载荷稳定性更强；夹具通过接口部分与单轴加载系统连接，通过改变接口部分的形态可以适应不同的加载系统夹头；夹具通过夹持部分与试验件连接，通过改变夹持部分尺寸可以适应不同尺寸的试验件；侧边夹持部分可以根据需要加装在试验件侧边，加强试验件侧边约束；扩展部分可以根据需要加装在夹持部分与加载臂部分之间，通过更换扩展部分可以低成本地实现任意比例的复合加载。
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公开(公告)号：CN111339697B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202010034347.3
申请日：2020-01-14
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F30/23 , G06F113/26 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于修正梁理论的复合材料I型分层桥联律确定方法，包括以下步骤：(1)开展复合材料层合板I型分层试验，测得其P‑δ曲线；(2)建立I型载荷下试样的二维修正梁力学模型；(3)将P‑δ曲线、材料基本属性、几何尺寸输入上述模型计算程序，在Matlab软件进行迭代计算，确定分层长度a、初始裂尖张开位移δ*以及能量释放率GIc；(4)建立GIc与δ*之间的关系，进而得到桥联律σg(δ*)。本发明适用于任意铺层角度下复合材料层合板I型分层扩展过程中桥联律的确定，其优势包括：(1)本方法律仅要在试样的P‑δ曲线作为输入，不需要对裂纹位置进行观测，减少了试验装置；(2)利用Matlab程序实现，计算成本较低；(3)可以用于确定高温下复合材料层板I型桥联定律。
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