復合材料以其優(yōu)異的力學性能不僅在航空航天等高新領域大量得到應用,而且在很多其他領域也得到很好的應用。在實際應用中,由于生產(chǎn)條件或者其他條件的限制,實際需求中會將幾個部件連接來滿足使用功能。因此,復合材料的連接是一個不可避免的問題;機械連接技術、膠結技術以及混合連接技術應運而生。機械連接具有存在后期維護簡單的優(yōu)勢,所以機械連接在復合材料的連接中更為常見。另外,由于工程需要,比如說為了布線、走線;維護、維修等問題,復合材料層合板在實際應用中,會存在開孔的問題。所以,對機械連接復合材料層合板的開孔問題研究具有重要的意義。本文相關研究內容如下:1.介紹了各向異性彈性體理論,奠定了后續(xù)復合材料理論基礎;介紹了Abaqus有限元模擬軟件,并就需要使用的部分進行了詳細說明,為模型的建立提供了依據(jù)。2.介紹了幾種失效判定準則以及材料剛度退化模型,并且對比分析了USDFLD、UMAT、VUMAT三種用戶子程序,分別選取Hashin和Alvaro失效判定準則編寫了VUMAT用戶子程序。3.使用編寫的用戶子程序對單釘機械連接拉伸實驗進行了數(shù)值模擬,并將仿真計算得到的極限載荷和最終破壞模式與文獻進行對比,驗證... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

火車車廂與駕駛室

(c)劈裂破壞 (d)擠壓破壞圖 1.3 常見機械連接破壞形式 本文的主要工作對于機械連接復合材料層合板開孔是工程上常見的現(xiàn)象，另外，對于復合材進損傷過程也是當前研究的熱點。因此，本文圍繞含孔的機械連接結構損傷以下幾個方面的工作：(1)對各向異性彈性理論作簡要介紹，為后續(xù)復合材料研究的提供理論基礎(2)對于幾種常用的失效判定準則作出介紹，對其各自的優(yōu)缺點及適用情況進解釋說明；(3)對于 Abaqus 有限元模擬軟件進行了相關部分的介紹說明，為結構的有限提供了依據(jù)；另外，對于復合材料 USDFLD、UMAT、VUMAT 用戶子程序說明，確立本文最終選取 VUMAT 子程序；(4)對某文獻中的開孔層板機械連接拉伸試驗進行了基于 Abaqus 的有限元仿

圖 2.1 彈性對稱示意圖體關于坐標平面 xoy對稱，上半部分xyz中的彈性體微元位移分量用u部分 xyz′中的彈性體微元分量位移用u、 v、 w′表示，由結構對稱性可z ' = z , w '= w有：' 4' 5'( )''( )'yz yzz x zxw v w vy z y zu w u wz x z xγ γ εγ γ ε = + = + = = = + = + = = 性對稱的特點，對稱位置彈性體應變勢能應該相同，所以 W 的展開式項的系數(shù)應該為 0；即有：014 15 24 25 34 35 46 56C = C = C = C = C = C = C = C=，原來剛度矩陣中的 21 個相互獨立的剛度系數(shù)就縮減為 13 個，剛度矩11 12 13 1612 22 23 2613 23 33 360 00 00 0C C C CC C C CC C C C

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]復合材料開孔層板壓縮漸進損傷分析[J]. 周睿,關志東,李星,卓越.  北京航空航天大學學報. 2015(06)
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[5]接頭局部增強的復合材料層合板螺栓連接試驗與數(shù)值模擬[J]. 章繼峰,謝永剛,張璐.  復合材料學報. 2013(06)
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[7]復合材料層板開孔壓縮損傷分析[J]. 關志東,黎增山,劉德博,李星.  復合材料學報. 2012(03)
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[9]層合結構復合材料振動特性研究進展[J]. 高巖,李嘉祿.  天津工業(yè)大學學報. 2009(03)
[10]含孔復合材料層合板軸向拉伸三維有限元漸進失效分析[J]. 魯國富,劉勇,張呈林.  南京航空航天大學學報. 2009(01)

博士論文
[1]復合材料螺栓連接漸進損傷的實驗及數(shù)值分析[D]. 周松.哈爾濱工程大學 2013

碩士論文
[1]碳纖維增強樹脂基復合材料機械連接孔擠壓強化技術研究[D]. 李仁政.南京航空航天大學 2016
[2]基于ABAQUS復合材料層合板漸進損傷有限元分析[D]. 施建偉.中北大學 2015
[3]耐高溫聚酰亞胺復合材料層合板連接力學性能分析[D]. 朱敏.哈爾濱工程大學 2015
[4]復合材料層合板沖擊損傷及損傷容限研究[D]. 王念.南京航空航天大學 2014
[5]纖維增強復合材料漸進損傷的數(shù)值模擬[D]. 焦陽.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[6]復合材料層合板損傷失效模擬分析[D]. 李偉占.哈爾濱工程大學 2012
[7]含開孔復合材料層合板層間應力分析[D]. 郭紹偉.大連理工大學 2011



本文編號：3597204