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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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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：CN103540930A
公开(公告)日：2014-01-29
申请号：CN201310482725.4
申请日：2013-10-15
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种采用纳米材料增强的激光熔覆成形复合材料的制造方法，该复合材料为一种或多种纳米材料分散在一种或多种基质材料中形成的使用激光熔覆成形的复合材料，纳米材料在基体材料中的种类和分布可根据使用需要安排，纳米材料有多种形式可以选择，例如纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米纤维和其组合，基质材料选择各种适于激光熔覆成形技术的材料，例如金属，陶瓷，聚合物和其组合，该制造方法包含多种操作和步骤，用以制造采用纳米材料增强的激光熔覆成形复合材料。本发明使用了纳米材料对激光熔覆成形材料进行增强，提高了激光熔覆成形材料的性能，同时激光熔覆成形技术的快速高效，大大缩短了纳米复合材料的制造时间，提高了纳米复合材料的生产效率，实现了纳米复合材料的高速生产。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104699976B
公开(公告)日：2017-07-18
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：CN104537259B
公开(公告)日：2017-06-30
申请号：CN201510015046.5
申请日：2015-01-12
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及一种基于细观力学模型的横观各向同性纤维材料性能的预测方法，以复合材料基本材料性能、基体的材料性能以及纤维长度方向的弹性模量为输入参数，通过细观力学理论模型反演，得到横观各向同性纤维的材料性能的初值，再利用基于细观力学模型的有限元优化方法计算得到横观各向同性纤维的材料性能。本发明给出了一种求解横观各向同性纤维材料性能的优化方法，利用基于细观力学的有限元模型得到了难以试验测得的横观各向同性纤维的材料性能，为复合材料的细观力学研究提供了必要的材料性能参数。
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公开(公告)号：CN106599507A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201611214744.9
申请日：2016-12-26
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种改进B‑K准则用于含纤维桥接影响复合材料多向层板分层预测的方法，通过进行CFRP多向层合板I型、II型和不同混合比下I/II混合型静力分层试验，确定随分层长度变化的I型层间断裂韧度GIC(a)、II型层间断裂韧度GIIC(a)和不同混合比下的层间断裂韧度GC(a)，并进行三维数据的最小二乘拟合获得考虑纤维桥接影响的改进B‑K准则中的参数η，然后将上述GIC(a)、GIIC(a)和拟合参数η值作为改进B‑K准则中的重要参数，建立基于内聚力单元的有限元模型并运用该改进准则模拟不同混合比下分层扩展行为，通过对比试验和数值结果验证所提改进准则的准确性和适用性，进而可运用改进准则预测任意其它混合比下的分层扩展行为，从而显著缩短试验周期，降低试验成本。
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公开(公告)号：CN105488310A
公开(公告)日：2016-04-13
申请号：CN201610043829.9
申请日：2016-01-22
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5095
Abstract: 本发明公开了一种归一化CFRP多向层合板疲劳分层扩展速率预测方法，包括以下步骤：(1)对CFRP多向层合板进行I/II混合型静力和不同应力比下的疲劳分层试验；(2)利用柔度法确定随分层长度变化的疲劳分层扩展阻力Gcf(a)；(3)以能量释放率变化幅△G和疲劳分层扩展阻力Gcf(a)的比值作为归一化的疲劳分层扩展速率控制参数，基于Paris公式修正构建归一化疲劳分层扩展速率da/dN的表达式。利用已知应力比下疲劳分层试验数据线性拟合得到表达式中的拟合参数；(4)由上述已知应力比下疲劳分层扩展速率表达式预测未知应力比下疲劳分层扩展速率。本发明利用已知应力比下CFRP多向层合板归一化疲劳分层扩展速率的表达式预测未知应力比下的疲劳分层扩展速率，可显著缩短试验周期，降低试验成本。
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公开(公告)号：CN104504283B
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201410855749.4
申请日：2014-12-31
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明提供一种确定随机分布碳纳米管网络刚度阈值的方法，步骤如下：(1)建立随机分布碳纳米管网络的周期性几何模型；基于结构力学几何不变性，定量地建立描述网络模型中碳纳米管的几何拓扑关系的参数——稳定率；(2)在给定的碳纳米管几何参数下，通过改变碳纳米管的数目，改变网络密度，并且计算不同密度下的网络稳定率；(3)根据稳定率随着网络密度的变化趋势，确定网络的刚度阈值。本发明通过碳纳米管间的几何拓扑关系确定了网络的刚度阈值，可指导碳纳米管网络的实验研究和生产应用，有利于快速预测碳纳米管网络的刚度阈值，显著降低了使用计算力学方法的计算规模和成本，适应先进纳米材料的发展，具有重要的工程应用价值。
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