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公开(公告)号：CN103927422A
公开(公告)日：2014-07-16
申请号：CN201410169226.4
申请日：2014-04-24
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种基于渐进损伤模型的预测复合材料螺栓连接失效的强度包线法，包括以下步骤：(1)利用钉载分配分析方法对复合材料多钉连接结构进行钉载分配分析，以确定关键孔位置、关键孔载荷系数及关键孔的载荷比，即挤压载荷/旁路载荷；(2)基于渐进损伤模型确定多钉连接结构中复合材料孔板的强度包线；(3)根据复合材料孔板的强度包线预测关键孔的失效载荷及失效模式；(4)根据关键孔失效载荷及关键孔载荷系数计算多钉连接结构的失效载荷，根据关键孔失效模式确定多钉连接结构的失效模式。本发明适用于工程应用中复合材料螺栓连接结构的失效分析，代替了基于试验测试的强度包线法，节省了大量时间和成本，提高了结构设计效率。
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公开(公告)号：CN103698199A
公开(公告)日：2014-04-02
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：CN103593567A
公开(公告)日：2014-02-19
申请号：CN201310571786.8
申请日：2013-11-13
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及一种用于复合材料结构失效有限元模拟中单元损伤耗散能量的估计方法，首先建立了平面单元特征长度的计算模型，在此基础上建立了三维平行六面体单元的特征长度计算方法，再通过对一般形状单元和楔形单元进行等体积转换，将其特征长度计算问题转化为平行六面体单元的特征长度计算问题。本发明用于复合材料结构失效有限元模拟中单元损伤耗散能量的估计方法考虑了复合材料结构有限元模型中常用的典型单元构型，包括平行四边形单元，三角形单元，平行六面体单元，一般形状单元及楔形单元，建立了单元特征长度计算模型，提供了准确的单元特征长度计算公式，能够有效地计算单元特征长度，从而计算单元损伤的耗散能量，提高了复合材料结构失效有限元模拟的客观性和准确性。
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公开(公告)号：CN103592175A
公开(公告)日：2014-02-19
申请号：CN201310573411.5
申请日：2013-11-13
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01N3/00
Abstract: 本发明涉及一种基于连续损伤力学退化模型的复合材料结构失效分析方法，该方法建立了单向纤维增强复合材料的三维连续损伤力学退化模型，考虑了纤维“裂纹”和基体裂纹两类损伤形式和损伤的方向性，同时，考虑了纤维拉伸和压缩损伤过程中纤维损伤与基体损伤的耦合、载荷反向加载时出现的裂纹闭合效应，分别使用三个损伤变量表征纤维“裂纹”损伤和两个相互垂直的基体裂纹损伤，最终得到可用于复合材料结构失效分析的连续损伤力学退化模型。本发明与现有的突降退化模型相比，考虑了复合材料损伤后在不同载荷状态下的行为特点，能够准确地表征材料损伤后的性能，适用于载荷状态、约束情况更加复杂情况下的复合材料结构损伤过程的模拟和强度的预测。
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公开(公告)号：CN103398122A
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201310337435.0
申请日：2013-08-05
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: F16F3/02
Abstract: 本发明公开了一种哑铃状薄壁管结构易组装自锁吸能装置，为金属材料制成哑铃状薄壁管结构，组合结构由若干个哑铃状薄壁管分结构交错排列组成，每个哑铃状薄壁管分结构由两平行放置薄板连接两空心圆管而成，平板垂直于冲击方向放置。本发明通过哑铃形截面设计，实现在冲击过程中各个哑铃状分结构之间的自锁定，克服了传统吸能装置需要在横向边界上安装约束装置或在各个分结构之间增加连接装置的缺陷，大大降低了拆装成本和拆装时间，利用结构间的自锁效应将冲击能量转化为结构的弹性变形和塑性耗散，能够有效吸收冲击能量。根据冲击能量的大小，可自由调节组合结构每层放置哑铃状薄壁管分结构的个数和层数，简单有效地提高材料的利用率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103335886A
公开(公告)日：2013-10-02
申请号：CN201310255868.1
申请日：2013-06-25
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 一种基于三参数特征曲线的复合材料多钉双剪连接失效预测方法：(1)根据复合材料多钉双剪连接关键孔的几何、材料和铺层等参数，设计并制备拉伸、压缩和剪切特征尺寸测试试验件；(2)通过静力拉伸试验获得开孔层压板拉伸破坏载荷、受载孔层压板挤压破坏载荷及受载孔层压板剪切破坏载荷；(3)根据破坏载荷计算拉伸、压缩和剪切特征尺寸；(4)基于拉伸、压缩和剪切特征尺寸得到三参数特征曲线，该曲线通过关键孔的拉伸特征点、挤压特征点和剪切特征点；(5)基于三参数特征曲线预测复合材料多钉双剪连接失效模式及破坏载荷。本发明适用于工程应用中的复合材料多钉双剪连接结构失效预测，考虑了剪切特征尺寸，能准确地预测连接结构的失效模式和破坏载荷。
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公开(公告)号：CN103293059A
公开(公告)日：2013-09-11
申请号：CN201310173861.5
申请日：2013-05-10
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01N3/08
Abstract: 低速冲击后复合材料层合板的压缩疲劳试验装置及方法，包括两个导向单元、两个加载单元、两个传递单元，两个固定单元、八个滑轨单元、八个螺栓顶紧单元、十六个螺栓连接单元及四个螺杆连接单元。本发明解决了含有初始低速冲击损伤复合材料层合板压缩疲劳试验中固定试件的问题，可以使得试件在低速冲击试验后无需剪裁便直接应用于压缩疲劳试验，通过本发明中的一些部件，固定试件的同时又保证了试件的对中性。
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公开(公告)号：CN103217346A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201310111647.7
申请日：2013-04-01
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01N3/28
Abstract: 一种测量材料高温蠕变裂纹扩展门槛值的方法，步骤为：对某种具体材料按照蠕变裂纹扩展试验要求，加工不少于6件的标准紧凑拉伸试件，将加工好的不少于6件的试件在疲劳性能试验机进行裂纹预制，预制后的裂纹长度为0.5倍试件宽度；将楔形块楔入试件初始切口之内，使楔形块的平直部分最前端处于加载线的位置，为加载线处提供位移，在试件裂纹尖端处形成以应力强度因子来表征的应力应变场，为蠕变裂纹扩展提供驱动力；具有不同初始应力强度因子的试件在高温环境下由于蠕变效应，在一定的时间后将发生扩展，相同时间间隔中裂纹扩展的长度将不相同；将不同的应力强度因子与所对应的裂纹扩展速率作图，利用外推方法求得该材料的蠕变裂纹扩展门槛值。本发明一次可进行多个试件的试验，使得试验成本和时间大大降低。
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公开(公告)号：CN102519648A
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201110435985.7
申请日：2011-12-22
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G01L5/00
Abstract: 本发明一种单剪连接结构钉载矢量测量方法和测量仪，该测量仪由普通螺栓加工而成，在螺栓与螺栓孔接触面加工四个应变片贴槽，应变片贴槽位置均布在接触面上，位于相互垂直的两条直径的两端。每一应变片贴槽中沿螺栓轴向贴有一应变片组，应变片组由与螺栓轴向成±45°的两片应变片组成。在每个应变片贴槽的上端开有用于引出应变片导线的引线孔，由于应变片贴槽中的两片±45°应变片有一根公共线，所以每个引线孔需引出3根导线，共计12根。将引出的应变片导线接在应变仪上。本发明实现了单剪连接结构钉传载荷大小和方向以及钉轴向力的直接测量，且直接由标准螺栓加工而成，成本低廉，适用范围广泛。
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公开(公告)号：CN106768916B
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201611042587.8
申请日：2016-11-21
IPC: G01M13/00
Abstract: 本发明公开了一种采用均匀钉载进行复合材料螺栓连接结构最终失效载荷预测的方法，包括以下步骤：(1)根据螺栓连接结构信息计算强度包线；(2)采用均匀钉载方法计算每个螺栓的钉载系数、确定关键孔及其应力比；(3)采用强度包线计算关键孔失效载荷和失效模式；(4)利用关键孔失效载荷计算螺栓连接总的失效载荷。本发明是相对于现有的需要采用试验或者复杂分析计算钉载分配再进行失效预测的方法，采用均匀钉载进行最终失效载荷预测，大大降低了失效预测时钉载分配的计算量。
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