公开(公告)号：CN111368473B

公开(公告)日：2022-03-25

申请号：CN202010142559.3

申请日：2020-03-04

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 赵丽滨 ,  张娇蕊 ,  刘丰睿

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/15 ,  G06F119/02 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明建立了一种竞争失效下的CFRP‑金属混合螺栓连接结构疲劳寿命预测方法，包括以下步骤：(1)采用改进的渐进疲劳损伤模型预测CFRP板疲劳寿命：建立连接结构的三维有限元模型进行应力分析，计算在疲劳载荷下逐渐退化的复合材料力学性能，并应用扩展的最大应变准则检查含损伤的复合材料失效状态，对失效的材料进行刚度退化，最后根据结构失效时的剩余强度，获得CFRP板的疲劳寿命；(2)采用名义应力法预测金属板疲劳寿命的理论值；(3)将预测的CFRP层合板疲劳寿命值与金属板疲劳寿命值对比，预测竞争失效下的混合连接结构疲劳寿命及失效模式。本发明适用于工程应用，可以有效预测CFRP‑金属混合螺栓连接结构的疲劳寿命，为工程实践提供参考。

公开(公告)号：CN111368473A

公开(公告)日：2020-07-03

申请号：CN202010142559.3

申请日：2020-03-04

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 赵丽滨 ,  张娇蕊 ,  刘丰睿

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/15 ,  G06F119/02 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明建立了一种竞争失效下的CFRP-金属混合螺栓连接结构疲劳寿命预测方法，包括以下步骤：(1)采用改进的渐进疲劳损伤模型预测CFRP板疲劳寿命：建立连接结构的三维有限元模型进行应力分析，计算在疲劳载荷下逐渐退化的复合材料力学性能，并应用扩展的最大应变准则检查含损伤的复合材料失效状态，对失效的材料进行刚度退化，最后根据结构失效时的剩余强度，获得CFRP板的疲劳寿命；(2)采用名义应力法预测金属板疲劳寿命的理论值；(3)将预测的CFRP层合板疲劳寿命值与金属板疲劳寿命值对比，预测竞争失效下的混合连接结构疲劳寿命及失效模式。本发明适用于工程应用，可以有效预测CFRP-金属混合螺栓连接结构的疲劳寿命，为工程实践提供参考。

公开(公告)号：CN111310364A

公开(公告)日：2020-06-19

申请号：CN202010252356.X

申请日：2020-04-01

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 赵丽滨 ,  王康康 ,  骈瑢

IPC: G06F30/20 ,  G06F30/15 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种以分层面积作为评估指标的含分层损伤层合板损伤容限表征方法，包括以下步骤：(1)基于含分层损伤复合材料层合板的边界条件和分层损伤参数建立其数学模型；(2)基于里兹法假设层合板变形场的形函数，并结合一阶剪切变形理论进行层合板的屈曲过程和屈曲载荷求解；(3)基于断裂力学方法预测层合板内部分层损伤的扩展过程及其失效载荷；(4)以分层面积作为评估指标，将含不同分层损伤的层合板的屈曲和失效载荷进行线性拟合得到含分层损伤层合板损伤容限的表征关系式。本发明基于理论方法预测含分层损伤层合板的屈曲、分层扩展和失效过程，并采用分层面积作为评估指标来对含分层损伤的层合板损伤容限进行表征，可显著提高计算效率，降低试验成本。

公开(公告)号：CN106599507B

公开(公告)日：2019-10-08

申请号：CN201611214744.9

申请日：2016-12-26

Applicant: 北京航空航天大学 ,  重庆大学

Inventor： 赵丽滨 ,  龚愉 ,  肖鑫 ,  张建宇

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。

公开(公告)号：CN109902341A

公开(公告)日：2019-06-18

申请号：CN201910052335.0

申请日：2019-01-21

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 刘丰睿 ,  姚婉婷 ,  赵丽滨

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明涉及一种改进的复合材料多钉连接钉载分配分析的有限元方法，包括：(1)建立复合材料连接板的壳单元模型，连接板的螺栓位置开孔；(2)用ABAQUS中的Fastener连接方式模拟螺栓，Fastener的剪切性能用刚度法中的螺栓刚度模型模拟；(3)Fastener方式中的连接点和复合材料连接板完全耦合且影响区域大小设为螺栓垫片面积；(4)施加载荷和边界条件，然后求解。本发明可以更真实的模拟连接板的实际刚度；大大减少了时间和试验成本；提高了模型对于复合材料螺栓连接结构的次弯曲效应的模拟精度。

公开(公告)号：CN105488310B

公开(公告)日：2018-07-31

申请号：CN201610043829.9

申请日：2016-01-22

Applicant: 重庆大学 ,  北京航空航天大学

Inventor： 张建宇 ,  赵丽滨 ,  王雅娜 ,  龚愉 ,  路绪恒

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明公开了种归化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G(a);(3)以能量释放率变化幅△G和疲劳分层扩展阻力G(a)的比值作为归化的疲劳分层扩展速率控制参数,基于Paris公式修正构建归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。

公开(公告)号：CN107330202A

公开(公告)日：2017-11-07

申请号：CN201710540112.X

申请日：2017-07-05

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 赵丽滨 ,  贾若迪 ,  王雅娜 ,  王康康 ,  龚愉

IPC: G06F17/50 ,  G01N3/12

Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟分层扩展试验的复合材料I型分层桥联法则确定方法，包括以下步骤：(1)开展I型分层试验，测得分层扩展R曲线；(2)建立I型分层试验件有限元模型，采用双线性内聚力单元模拟分层界面；(3)将R曲线嵌入有限元模型，开展I型分层模拟；(4)从数值模拟结果中调出一组一一对应的载荷P、位移d、分层长度a和分层起始位置处张开位移δ*的数据，计算断裂韧度GIc(a)；(5)利用GIc(a)和δ*的数据，确定广义裂纹面桥联应力随δ*变化的σg(δ*)，并拟合得到桥联法则具体形式。本发明适用于复合材料I型分层桥联法则的确定，相比于纯试验测试手段具有显著优势，可方便实现张开位移与断裂韧度数据的对应，简化试验操作，并降低试验测试误差。

公开(公告)号：CN103593567B

公开(公告)日：2016-08-17

申请号：CN201310571786.8

申请日：2013-11-13

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 赵丽滨 ,  秦田亮 ,  山美娟 ,  张建宇

IPC: G06F17/50

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。

公开(公告)号：CN104065299B

公开(公告)日：2016-07-06

申请号：CN201410300280.8

申请日：2014-06-26

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 刘丰睿 ,  赵丽滨 ,  山美娟

IPC: H02N2/02

Abstract: 本发明提出了一种弹簧形状的压电陶瓷作动器及获得大行程的方法。该弹簧形状的压电陶瓷作动器的外形与普通弹簧相同，但是由压电陶瓷制成，其弹簧丝为压电陶瓷和电极形成的空心管，在空心管管壁布置有螺旋状的电极，当施加电压时，该电极在空心管中产生应变，应变会使弹簧产生轴向变形。仿真结果证明弹簧的轴向伸缩率可以是弹簧丝上最大应变的80倍。本发明提出了一种弹簧形状的压电陶瓷作动器，并实现了采用该弹簧形状的压电陶瓷作动器获得更大的运动行程，从而极大地提高了压电陶瓷作动器的运动行程，使得作为主动控制关键部件的压电陶瓷作动器的应用价值大大提高。

公开(公告)号：CN103366094B

公开(公告)日：2016-07-06

申请号：CN201310308304.X

申请日：2013-07-22

Applicant: 北京航空航天大学

Inventor： 刘丰睿 ,  张建宇 ,  山美娟 ,  赵丽滨

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。