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期刊信息/Journal information
复合材料学报
复合材料学报

益小苏

双月刊

1000-3851

010-82316907(7099)

100191

北京海淀区学院路37号

复合材料学报/Journal Acta Materiae Compositae SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《复合材料学报》为北京航空航天大学和中国复合材料学会主办的学术性科技期刊(双月刊,~180页/期)。本刊主要刊载我国复合材料基础研究和应用研究方面具有创造性、高水平和具有重要意义的最新研究成果的论文。刊载范围:纤维或颗粒增强聚合物基、金属基、陶瓷基等复合材料(包括:结构、功能、生物医用、电子、建筑等复合材料)的制备、性能、设计等,以促进国内外复合材料研究领域的学术交流及先进复合材料的推广应用。  《复合材料学报》是美国工程索引《Ei》的核心检索收录刊,同时也是美国化学文摘《CA》、苏联《文摘杂志》、美国应用力学评论《Appl.Mech.Rev.》、剑桥科学文摘(工程类)《CSA2》、国际航宇文摘《IAA》、美国金属文摘《Metal Abstracts》等国际检索系统用刊。在中文数据库中,复合材料学报是《中国期刊网全文收录数据库》和《万方数据库》的收录期刊,并入选为500种“中国科技期刊精品数据库”期刊。经过复合材料领域专家、作者及编辑部的共同努力,学报的出版时滞不断缩短(从投稿到刊出在12个月内),影响因子逐年提高,据中国科技信息研究所最新统计(2005年),复合材料学报2004年度影响因子为0.818。
正式出版
收录年代

    面向变刚度复合材料筒壳高效屈曲分析的变保真度迁移学习模型

    李增聪田阔黄蕾王博...
    2430-2440页
    查看更多>>摘要:相较于传统直线铺层设计的复合材料筒壳结构,变刚度复合材料筒壳结构通过曲线纤维路径铺层,可以极大地增加复合材料的设计空间,进而获得更优的抗屈曲能力.为了准确描述曲线纤维路径,需要针对变刚度复合材料筒壳建立精细有限元模型,因此对屈曲分析和优化效率带来了较大的挑战.本论文以变刚度复合材料筒壳结构的线性屈曲及后屈曲承载力快速预测为目标,提出了一种变保真度迁移学习模型的构建方法.首先,针对变刚度复合材料筒壳结构建立合适的高保真度、低保真度模型;然后,基于大量低保真度样本数据作为源域样本集建立并训练深度神经网络,得到预训练模型;最后,以少量高保真度样本数据作为目标域样本集对最后一层神经网络参数进行微调,训练得到变保真度迁移学习模型.变刚度复合材料筒壳线性屈曲和后屈曲算例结果表明,在达到相同的预测精度水平时,变保真度迁移学习模型比直接采用高保真度样本数据构建的代理模型分别节约了47.7%和62.3%的计算成本,验证了提出方法的高效率优势.同时,与基于桥函数构建的变保真度代理模型和Co-Kriging进行比较,所提出方法在不同高保真度、低保真度样本数据组合下均具有更优精度,验证了提出方法的高精度优势.

    变刚度复合材料筒壳屈曲分析迁移学习变保真度代理模型深度神经网络

    双指数粒子滤波模型的硅泡沫材料剩余寿命预测

    王九龙盛俊杰张思才李娜...
    2441-2448页
    查看更多>>摘要:针对传统基于模型的硅泡沫材料长时使用寿命评估方法存在的物理模型解释性差、预测精度不高等问题,本文提出了一种双指数粒子滤波模型的剩余寿命预测方法.选取硅泡沫结构的载荷保持率作为特征量,基于硅泡沫材料的应力松弛失效机制,建立了更具解释性的双指数应力退化模型.首先利用最小二乘法对观测数据进行拟合,初始化模型参数和健康状态,然后通过贝叶斯理论对历史样本进行状态跟踪建模,更新状态传递函数,实现载荷保持率退化趋势预测和剩余寿命评估.通过仿真和实验验证了双指数粒子滤波模型预测硅泡沫材料剩余寿命的泛化适用性和准确性,同时与传统指数模型预测结果进行了对比,结果表明本文所提方法预测精度和稳定性更优.

    硅泡沫材料粒子滤波双指数模型贝叶斯剩余寿命预测

    复合材料衬套螺栓干涉连接安装过程损伤机制

    邹鹏屈凡
    2449-2459页
    查看更多>>摘要:复合材料干涉连接结构由于能够显著降低孔周应力集中,提高结构承载能力和疲劳寿命,而成为一种先进的连接形式.但是由于复合材料层间强度低的特点,不合理的干涉螺栓连接结构形式、尺寸以及安装方式很容易引起孔壁分层,降低结构承载能力.针对该问题,本论文提出了一种基于衬套螺栓的干涉连接结构,并对该结构开展了安装过程中承载机制的试验和有限元研究.试验中测量了插钉力变化和孔壁损伤情况,有限元模型中充分考虑了层内损伤和层间分层因素,建立了基于复合材料渐进损伤和内聚力单元的损伤预测模型.通过干涉量为2.2%的衬套螺栓安装过程中的插钉力和损伤的有限元模型与试验结果对比分析发现,二者拟合度良好,证明模型的准确性.通过不同干涉量下的分层情况对比分析以及临界干涉量求解,解释了衬套螺栓提高孔壁质量的原因并提出了可靠干涉量范围.

    复合材料衬套螺栓干涉螺接损伤机制临界干涉量

    基于自动铺放技术的变刚度复合材料层合板固化变形特性

    卫宇璇张明刘佳路明雨...
    2460-2469页
    查看更多>>摘要:准确预测和控制变刚度结构的固化变形是合理进行变刚度设计的关键环节,复合材料结构的固化变形不仅会影响结构的刚度强度特性、同时会对结构的装配性能产生影响.基于自动铺放技术,提出面向过程的丝束-路径-面板多级三维变刚度有限元模型算法.结合Kamal自催化固化动力学模型和广义Maxwell黏弹性本构模型进行热-化学-力多场耦合分析,计算固化过程中结构内部温度场、固化度场和残余应力场的变化,最终得到变刚度层合板的固化变形特性.通过参数化分析,研究了自动铺放过程中轨迹控制参数T0、T1和覆盖法则对结构固化变形产生的影响.研究结果表明:T0=45°时,当T1<T0变刚度结构的固化变形随着T1的增大而增大,当T1>T0,变刚度结构的固化变形随着的增大而减小.100%覆盖法则有效减小结构的固化变T1形,而0%覆盖法则使固化变形增大.本文提出的方法可以有效预测工艺参数对变刚度结构固化变形的影响.

    变刚度多级三维有限元模型固化变形自动铺放黏弹性本构模型

    超声振动对快速固化环氧树脂体系固化动力学特性的影响

    杨旭静张良胜李茂君尉志伟...
    2470-2481页
    查看更多>>摘要:通过非等温差示扫描量热法,结合黏度测试和傅里叶红外光谱分析,研究了不同超声波振动条件下环氧树脂体系的固化特性.基于Flynn-Wall-Ozawa/FWO、Kissinger-Akahira-Sunose/KAS和Boswell积分型动力学模型,计算了不同超声波振动下环氧树脂体系的活化能.结合Malek最大概然函数法,得到了超声振动下树脂体系的固化反应动力学方程,并与实测固化度对比进行了验证.研究表明,超声振动振幅越大,树脂体系黏度降低越明显,较小的超声波振幅振动下树脂体系活化能增大,而振幅增大后活化能有明显的降低.固化物的红外光谱分析表明,随着超声振幅的增大,羟基吸收峰减弱,表明超声效应加速了胺基加成反应或者羟基醚化反应.超声振动条件下的树脂固化反应模型符合自催化模型形式,但超声振动并不能改变树脂体系的固化反应机制.以上研究结果对设计和优化碳纤维增强树脂复合材料超声振动辅助树脂传递模塑成型(RTM)工艺具有一定的指导意义.

    超声振动环氧树脂碳纤维傅里叶红外光谱固化反应动力学活化能

    基于率相关三维弹塑性损伤模型的复合材料渐进失效分析

    刘志明陈静芬毛欢陈君昱...
    2482-2494页
    查看更多>>摘要:建立了一个同时考虑复合材料非线性力学响应、应变率效应和损伤累积导致材料属性退化的弹塑性三维损伤本构模型.采用改进的塑性力学模型表征材料在动态荷载下的非线性力学行为.为准确预测复合材料在动态荷载下的弹塑性力学响应,引入了率相关放大系数对准静态下的塑性强化函数进行修正.采用"断裂带模型"对已开发的本构模型软化段进行规则化,以减轻有限元分析结果的网格敏感性.采用分区反抛物线插值法对基体损伤初始断裂面角度及纤维扭结/劈裂平面角度进行求解.开发包含数值积分算法的用户材料自定义子程序VUMAT,并嵌于有限元程序ABAQUS V6.14中,对力学行为展现显著非线性力学效应和应变率效应的IM7/8552碳纤维/环氧树脂复合材料层合板进行了渐进失效分析,验证本文提出的材料本构模型的有效性.结果显示,预测结果与已报道的试验结果吻合良好,表明已建立的率相关三维弹塑性损伤本构模型能准确预测此类复合材料层合板的在动态荷载下的力学行为,为复合材料构件及其结构设计提供了一种有效的分析方法.

    复合材料应变率效应塑性效应三维损伤本构模型渐进失效分析

    石墨烯取向影响石墨烯/硝酸盐复合材料传热性能的分子动力学模拟

    吴晨光李蓓
    2495-2503页
    查看更多>>摘要:采用非平衡分子动力学(NEMD)方法,以二元硝酸盐Solar salt(NaNO3和KNO3质量比为6:4)为基体,石墨烯为填料,研究了石墨烯取向对石墨烯/硝酸盐复合材料界面热导的影响.研究发现,随着石墨烯平面与热流方向夹角的减小,体系热流密度升高、温差下降,界面热导从46.36 MW·m−2·K−1提升至80.03 MW·m−2·K−1.对复合材料中的原子振动态密度和微观结构进行表征,结果发现,随着石墨烯与热流夹角减小,界面处的热流从跨石墨烯平面运输转变为沿石墨烯平面的高效率运输,且加入石墨烯后硝酸盐会形成密度较大的致密层结构.同时,采用有效介质理论拟合了微观尺寸的石墨烯/硝酸盐复合材料热导率,结果表明,石墨烯平行于热流方向时复合材料热导率最高,且增加石墨烯体积分数及长度均有助于复合材料热导率的增强.

    分子动力学界面热导石墨烯振动态密度有效介质理论

    纤维桥联效应下复合材料层合板的屈曲及分层扩展模拟

    黄勇宁志华
    2504-2514页
    查看更多>>摘要:纤维增强复合材料层合板由于层间力学性能弱,容易出现分层损伤.分层的扩展往往伴随着纤维桥联效应,纤维桥联能显著增大层合板尤其是多向层合板分层扩展的阻力.考虑纤维桥联效应的三线性内聚力模型能表征分层扩展实验中断裂韧性的"R曲线"特征,比传统的双线性模型能更为准确地描述复合材料的分层扩展行为.本论文基于三线性内聚力模型,对含圆形分层复合材料层合板的轴向压缩进行数值模拟,探讨纤维桥联效应对分层扩展及后屈曲行为的影响规律.研究结果发现,纤维桥联对层合板的屈曲载荷影响较小;混合屈曲模式下,三线性模型预测的上下子板相对法向位移明显低于双线性模型;相同分层深度下,三线性模型预测的层合板后屈曲更早转变为整体屈曲模式.随着分层深度的增加,层合板的屈曲模式由局部屈曲逐步过渡为混合屈曲和整体屈曲;当分层深度较浅时,I型分层扩展占主导;随着分层深度的增加,I型分层逐渐减弱,而II型和III型分层扩展则显著增强;当分层接近板中面时,I型分层停止扩展,以II型及III型分层为主.

    复合材料层合板分层扩展纤维桥联三线性内聚力模型后屈曲

    征稿简则

    封3页