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公开(公告)号：CN103927422B
公开(公告)日：2017-02-15
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：CN103345545B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310234740.7
申请日：2013-06-14
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种基于三角包络的复合材料π形非平面胶接连接强度预测方法，包括以下步骤：（1）根据复合材料π形非平面胶接连接结构参数建立几何模型；（2）根据复合材料结构的实际工况，确定π接头几何模型的载荷和边界条件；（3）对π接头几何模型划分网格，得到π接头三维有限元模型；（4）基于π接头三维有限元模型，进行有限元应力分析；（5）根据线性有限元应力分析结果，基于π接头三维有限元模型设置π加筋填料区曲边三角包络路径，提取该曲边三角包络路径上的各应力分量值，计算其平均值代入失效准则预测强度。本发明适用于工程应用，可以显著缩短研制周期，降低试验成本。
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公开(公告)号：CN103592175B
公开(公告)日：2015-12-02
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：CN104699976A
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201510125536.0
申请日：2015-03-20
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明建立了一种包含平均应力影响的金属材料多轴高周疲劳失效预测方法，以单轴疲劳和纯扭转疲劳为边界条件，计算出材料在疲劳加载过程中承受的最大损伤面并把它作为临界面，选取该临界面上的正应力和剪应力作为损伤参量，利用单轴疲劳获得的平均应力影响系数对临界面上的应力进行修正，最终建立了包含轴向平均应力和剪切平均应力影响的金属材料多轴高周疲劳失效预测模型，同时也适用于不存在轴向平均应力和剪切平均应力时的情况。本发明较准确地预测存在轴向平均应力和剪切平均应力时材料在多轴高周疲劳加载下的疲劳寿命，以及疲劳裂纹萌生和初始扩展的方向。
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公开(公告)号：CN104679996A
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201510061709.7
申请日：2015-02-05
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明建立了一种确定飞机结构广布疲劳损伤平均行为的寿命升降法，以疲劳应用统计学中强度升降法的理论为基础，提出了确定飞机结构广布疲劳损伤平均行为的寿命升降法，在不同寿命级上进行疲劳寿命试验，继而进行剩余强度试验，判断剩余强度是否满足要求，当相邻两个寿命级上出现相反结果时，取两个的寿命均值为正好满足指定剩余强度的寿命，重复试验并统计分析得到广布疲劳损伤平均行为。本发明提出的寿命升降法以疲劳可靠性为理论基础，不依赖于结构的具体形式和受载情况，对广布疲劳损伤敏感结构的两种类型，即多部位损伤结构和多元件损伤结构均适用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103335886B
公开(公告)日：2014-06-11
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：CN103604688A
公开(公告)日：2014-02-26
申请号：CN201310632048.X
申请日：2013-12-01
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明建立了一种基于临界面法的塑性金属材料多轴高周疲劳寿命预测方法，考虑了拉扭复合加载下塑性金属材料的疲劳失效模式，同时考虑了多轴加载下应力幅比和相位差对多轴高周疲劳寿命的影响，以多轴疲劳的临界面准则为基础，建立了采用最大主应力峰值和最大剪应力变程的线性组合来预测多轴高周疲劳寿命的疲劳寿命预测模型，用以预测塑性金属材料在承受多轴高周疲劳载荷时的寿命，并最终提出一种基于临界面法的塑性金属材料多轴高周疲劳寿命预测方法。本发明建立的模型，基于能够揭示多轴疲劳破坏物理机理的临界面准则，考虑了多轴加载下应力幅比和相位差对多轴高周疲劳失效的影响，其预测结果分散性小，准确度高。
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公开(公告)号：CN103593542A
公开(公告)日：2014-02-19
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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公开(公告)号：CN103559390A
公开(公告)日：2014-02-05
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，降低试验成本。
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公开(公告)号：CN103345545A
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201310234740.7
申请日：2013-06-14
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种基于三角包络的复合材料π形非平面胶接连接强度预测方法，包括以下步骤：（1）根据复合材料π形非平面胶接连接结构参数建立几何模型；（2）根据复合材料结构的实际工况，确定π接头几何模型的载荷和边界条件；（3）对π接头几何模型划分网格，得到π接头三维有限元模型；（4）基于π接头三维有限元模型，进行有限元应力分析；（5）根据线性有限元应力分析结果，基于π接头三维有限元模型设置π加筋填料区曲边三角包络路径，提取该曲边三角包络路径上的各应力分量值，计算其平均值代入失效准则预测强度。本发明适用于工程应用，可以显著缩短研制周期，降低试验成本。
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