T型接頭作為常見的復合材料結(jié)構(gòu)連接型式,其力學性能直接關系到結(jié)構(gòu)的性。建立了考慮膠層的復合材料T型接頭有限元模型,將結(jié)果與試驗圖像進行對比,其變形形式和模式與試驗吻合較好。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)應力集中;膠層剪應力兩端大,中間出現(xiàn)低應力槽型區(qū),彎曲正應力、等效應力呈現(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力集中。
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盾構(gòu)密封墊的壓縮性能直接關系到其防水性能以及管片是否可以順利拼裝,在以往有關盾構(gòu)密封墊的相關數(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".為此專門編制了計算程序,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,閉合壓縮力指標提高了10%以上,氣囊效應不容忽視.
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界面缺陷對復合材料的性能有著顯著的影響,基于彈性力學以及能量原理基本理論,利用基于界面上應力連續(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行了探究。得出界面的非完善參數(shù)、纖維相體積分數(shù)對材料的縱向與橫向彈性模量、泊松比以及應力的影響規(guī)律。并將計算結(jié)果與完善界面、開孔的經(jīng)典結(jié)果以及實驗數(shù)據(jù)進行了對比驗證。計算結(jié)果表明,利用非完善界面參數(shù)預測含缺點界面的材料性能并進行應力分析比利用完善界面模型計算的結(jié)果更。