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公开(公告)号：CN116187041A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310098678.7
申请日：2023-02-10
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G16C60/00 , G01N3/56 , G06F113/26 , G06F119/14 , G06F119/02 , G06F111/08
摘要： 本发明公开了一种基于连续纤维增强复合材料细观损伤阈值的载荷谱滤波方法，包括：计算纤维和基体的应力、应变、轴向平均应力、轴向平均应变、复合材料轴向轴向应变；计算基体的裂纹扩展增量、基体裂纹萌生时裂纹尖端应力强度因子、纤维和基体的相对滑移量占比、纤维累计失效百分数增量；判断加卸载下是否满足基体裂纹扩展速率为0、纤维/基体相对滑移量占比小于百分之十、裂纹尖端应力强度因子小于裂纹扩展门槛值，若满足，删除本次加载峰谷值；判断整个原始载荷谱是否加载完毕，若已加载完毕，则结束，输出删减后的载荷谱，若未加载完毕，回到步骤二继续加载。本发明可减少计算的工作量，提高计算效率。
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公开(公告)号：CN113515835A
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202110284300.7
申请日：2021-03-17
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G16C10/00 , G16C60/00 , C22F1/18 , G06F113/26 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种金属基复合材料在谱载荷下应力应变响应计算方法，基于带基体裂纹长度的单胞模型求解单胞模型裂纹平面处复合材料基体和纤维承担的应力；将带裂纹的单胞模型的基体及纤维分成n个单元；建立含基体裂纹长度的摩擦滑移模型；确定SiC/Ti复合材料基体屈服条件，判断基体是否进入塑性屈服，求解带裂纹的单胞模型进入塑性屈服后裂纹平面处复合材料基体及纤维承担的应力；求解基体非边界单元屈服时，界面剪应力及纤维和基体应力应变；进行基体和纤维应变协调判断；求解复合材料特征单元、基体和纤维平均应力应变；基于上述步骤中含基体裂纹长度及基体塑性屈服的摩擦滑移模型计算谱载荷下金属基复合材料应力应变响应。
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公开(公告)号：CN111781063B
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202010554303.3
申请日：2020-06-17
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G01N3/08
摘要： 本发明公开了一种金属基复合材料在谱载荷下的界面滑移区确定方法，包括步骤一：基于带基体裂纹长度的单胞模型求解单胞模型裂纹平面处复合材料基体及纤维承担的应力；步骤二：将步骤一中带裂纹的单胞模型的基体和纤维离散成n个单元；步骤三：基于步骤一和步骤二建立含裂纹长度的摩擦滑移模型；步骤四：基于步骤三中含裂纹长度的摩擦滑移模型计算谱加载下金属基复合材料界面滑移区分布规律。本发明的方法可以有效预测谱载荷下SiC/Ti复合材料界面滑移区分布规律。
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公开(公告)号：CN110487643B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201910679244.X
申请日：2019-07-26
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G01N3/24
摘要： 本发明公开了一种微米级纤维剪切强度测试方法，其特征在于包含以下步骤：(1)有限元分析确定纤维处于剪切状态下的底座间距范围；(2)对用于固定待测纤维的底座进行预处理；(3)测量底座中间间隙的大小；(4)固定待测纤维；(5)探针对待测纤维的中央压缩加载，并测量出将纤维剪断所需的剪切力Fs；(6)根据公式计算待测纤维的剪切强度T。本发明能够测试准确微米级纤维的剪切强度，进而可以对复杂应力状态下纤维的失效准则进行分析。
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公开(公告)号：CN111781063A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010554303.3
申请日：2020-06-17
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G01N3/08
摘要： 本发明公开了一种金属基复合材料在谱载荷下的界面滑移区确定方法，包括步骤一：基于带基体裂纹长度的单胞模型求解单胞模型裂纹平面处复合材料基体及纤维承担的应力；步骤二：将步骤一中带裂纹的单胞模型的基体和纤维离散成n个单元；步骤三：基于步骤一和步骤二建立含裂纹长度的摩擦滑移模型；步骤四：基于步骤三中含裂纹长度的摩擦滑移模型计算谱加载下金属基复合材料界面滑移区分布规律。本发明的方法可以有效预测谱载荷下SiC/Ti复合材料界面滑移区分布规律。
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公开(公告)号：CN111339685A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010222803.7
申请日：2020-03-26
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种陶瓷基复合材料在高温环境下疲劳迟滞回线的模拟方法，包括以下步骤：确定饱和基体裂纹密度及裂纹宽度；确定氧气在复合材料基体裂纹中扩散通道的平均宽度；确定基体裂纹处氧化层离裂纹壁面的厚度 ，界面氧化长度，纤维缺口半径随氧化时间的变化规律；确定基体裂纹处氧化层离裂纹壁面的厚度 ，界面氧化长度，纤维氧化层厚度随加载循环数的变化规律；确定界面滑移区分布及复合材料应力应变关系；确定界面剪应力随循环数的变化规律；确定纤维失效百分数及体积分数随循环数的变化规律，本发明模拟方法可用于预测高温氧化环境下单向SiC/SiC复合材料的疲劳迟滞曲线，准确判断加载应力对陶瓷基复合材料造成的损伤。
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公开(公告)号：CN110487643A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910679244.X
申请日：2019-07-26
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G01N3/24
摘要： 本发明公开了一种微米级纤维剪切强度测试方法，其特征在于包含以下步骤：(1)有限元分析确定纤维处于剪切状态下的底座间距范围；(2)对用于固定待测纤维的底座进行预处理；(3)测量底座中间间隙的大小；(4)固定待测纤维；(5)探针对待测纤维的中央压缩加载，并测量出将纤维剪断所需的剪切力Fs；(6)根据公式计算待测纤维的剪切强度T。本发明能够测试准确微米级纤维的剪切强度，进而可以对复杂应力状态下纤维的失效准则进行分析。
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公开(公告)号：CN112257221B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202010894497.1
申请日：2020-08-31
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种金属基复合材料在谱加载下基体裂纹扩展速率计算方法，包括步骤一：基于含局部裂纹的单胞模型和断裂力学计算基体裂纹尖端的应力强度因子；步骤二：基于Dugdale模型求解基体裂纹尖端塑性区尺寸；步骤三：基于步骤二和Willenborg模型计算谱加载下金属基复合材料有效应力强度因子；步骤四：结合步骤一和步骤三，基于Forman公式计算金属基复合材料在谱加载下基体裂纹扩展速率；本发明为后续金属基复合材料在谱载荷下疲劳断裂的研究提供理论基础；不仅可以计算金属基复合材料在谱载荷下裂纹扩展速率，结合金属基复合材料相关损伤理论还可以得到金属基复合材料在谱载荷加载下的循环本构关系。
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公开(公告)号：CN113515835B
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202110284300.7
申请日：2021-03-17
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G16C10/00 , G16C60/00 , C22F1/18 , G06F113/26 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种金属基复合材料在谱载荷下应力应变响应计算方法，基于带基体裂纹长度的单胞模型求解单胞模型裂纹平面处复合材料基体和纤维承担的应力；将带裂纹的单胞模型的基体及纤维分成n个单元；建立含基体裂纹长度的摩擦滑移模型；确定SiC/Ti复合材料基体屈服条件，判断基体是否进入塑性屈服，求解带裂纹的单胞模型进入塑性屈服后裂纹平面处复合材料基体及纤维承担的应力；求解基体非边界单元屈服时，界面剪应力及纤维和基体应力应变；进行基体和纤维应变协调判断；求解复合材料特征单元、基体和纤维平均应力应变；基于上述步骤中含基体裂纹长度及基体塑性屈服的摩擦滑移模型计算谱载荷下金属基复合材料应力应变响应。
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公开(公告)号：CN116187041B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310098678.7
申请日：2023-02-10
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/20 , G16C60/00 , G01N3/56 , G06F113/26 , G06F119/14 , G06F119/02 , G06F111/08
摘要： 本发明公开了一种基于连续纤维增强复合材料细观损伤阈值的载荷谱滤波方法，包括：计算纤维和基体的应力、应变、轴向平均应力、轴向平均应变、复合材料轴向轴向应变；计算基体的裂纹扩展增量、基体裂纹萌生时裂纹尖端应力强度因子、纤维和基体的相对滑移量占比、纤维累计失效百分数增量；判断加卸载下是否满足基体裂纹扩展速率为0、纤维/基体相对滑移量占比小于百分之十、裂纹尖端应力强度因子小于裂纹扩展门槛值，若满足，删除本次加载峰谷值；判断整个原始载荷谱是否加载完毕，若已加载完毕，则结束，输出删减后的载荷谱，若未加载完毕，回到步骤二继续加载。本发明可减少计算的工作量，提高计算效率。
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