非破壞挖掘抽吸車采用真空挖掘技術(shù),可以有效避免城市建設(shè)中對地下交錯的電纜、管線的破壞。其中,離心葉輪是車載抽吸系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。傳統(tǒng)的金屬葉輪帶來了啟動力矩大、功耗高和設(shè)備磨損嚴(yán)重等一系列問題。碳纖維復(fù)合材料(CFRP)具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn),采用其制作的輕量化葉輪能夠有效降低設(shè)備負(fù)載,進(jìn)而提高抽吸系統(tǒng)的效率。CFRP葉輪和金屬軸盤之間的連接區(qū)域是離心風(fēng)機(jī)的薄弱環(huán)節(jié),其可靠性是離心風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的前提,同時也是應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料作為主承力件時必須解決的關(guān)鍵問題。本文采用數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)合的方法,對影響CFRP葉輪連接強(qiáng)度的因素進(jìn)行了研究,為CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容如下:結(jié)合復(fù)合材料三維應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、基于應(yīng)變的三維失效判斷準(zhǔn)則、基于斷裂韌性的材料性能退化模型和CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)的最終失效評價(jià)方法,建立了扭轉(zhuǎn)載荷下CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)的漸進(jìn)失效分析流程。以CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)的漸進(jìn)失效分析流程為基礎(chǔ),編寫了用戶自定義子程序VUMAT。同時,在ABAQUS中建立了CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)的有限元模型,并對扭轉(zhuǎn)載荷下連接結(jié)構(gòu)的失效模式及其擴(kuò)展演化過程進(jìn)行分析。...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1挖掘抽吸車真空抽吸系統(tǒng)示意圖

圖1-1挖掘抽吸車真空抽吸系統(tǒng)示意圖圖1-2離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖碳纖維復(fù)合材料具有密度小、強(qiáng)度大、模量高、可加工性強(qiáng)和疲勞性能好等優(yōu)良特性，在航空航天、軌道車輛和風(fēng)力發(fā)電機(jī)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[1-2]。采用碳纖維復(fù)合材料制作的輕量化葉輪能夠有效降低車載抽吸系統(tǒng)的啟動力矩....

圖1-2離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖1-1挖掘抽吸車真空抽吸系統(tǒng)示意圖圖1-2離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖碳纖維復(fù)合材料具有密度小、強(qiáng)度大、模量高、可加工性強(qiáng)和疲勞性能好等優(yōu)良特性，在航空航天、軌道車輛和風(fēng)力發(fā)電機(jī)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[1-2]。采用碳纖維復(fù)合材料制作的輕量化葉輪能夠有效降低車載抽吸系統(tǒng)的啟動力矩....

圖2-1兩個坐標(biāo)系角度差示意圖

圖2-1兩個坐標(biāo)系角度差示意圖單一鋪層坐標(biāo)系與層合板總體坐標(biāo)系下的材料剛度矩陣C與C的關(guān)系：-1()TC=TCT-1（

圖2-2CFRP葉輪結(jié)構(gòu)示意圖

11圖2-2CFRP葉輪結(jié)構(gòu)示意圖連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度分析方法與原金屬葉輪存在：（1）碳纖維復(fù)合材料具有組成部分多相性和力

本文編號：3968753