本文關(guān)鍵詞：含界面增強(qiáng)整體成型壁板破壞過(guò)程研究

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【摘要】：現(xiàn)階段,復(fù)合材料加筋板在航空、航天、機(jī)械等領(lǐng)域發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。實(shí)驗(yàn)表明,筋條與壁板之間常出現(xiàn)界面的分離,由此可以看出,界面的破壞是復(fù)合材料加筋板在實(shí)際生活中破壞的一種主要的形式,因此對(duì)復(fù)合材料加筋板進(jìn)行界面增強(qiáng)很有必要。本文首先通過(guò)對(duì)Z-pin增強(qiáng)的自動(dòng)鋪絲復(fù)合材料T型接頭拉脫以及剪切性能影響的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬,建立了一種能夠有效模擬Z-pin的有限元模型,采用粘聚接觸的方法模擬界面的破壞情況,在分層的部位建立添加非線性彈簧來(lái)模擬Z-pin的增強(qiáng)作用,實(shí)驗(yàn)及有限元模擬結(jié)果表明Z-pin增強(qiáng)能提高拉脫及剪切承載能力。在此基礎(chǔ)上,基于一階剪切理論,建立了含Z-pin增強(qiáng)的復(fù)合材料整體加筋板的有限元模型,研究了Z-pin增強(qiáng)的復(fù)合材料加筋板在壓縮、剪切及壓剪組合載荷作用下的前后屈曲行為,比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板的屈曲載荷以及后屈曲承載能力,同時(shí)對(duì)界面的損傷進(jìn)行了研究。ABAQUS模型中,對(duì)界面采用粘聚接觸的模擬方法,用非線性彈簧來(lái)模擬Z-pin,并探討了Z-pin的直徑,分布密度,植入角度等參數(shù)對(duì)Z-pin增強(qiáng)的復(fù)合材料加筋板破壞方式與承載能力的影響。研究表明增大直徑、分布密度以及植入角度,能有效提高加筋板的極限載荷值,但是對(duì)破壞方式并沒有多大影響。
【關(guān)鍵詞】：Z-pin 界面增強(qiáng) T型實(shí)驗(yàn)研究 屈曲后屈曲 界面破壞 承載能力
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 研究背景與意義14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 穩(wěn)定性理論和有限元方法發(fā)展的闡述14-15
• 1.2.2 復(fù)合材料加筋板屈曲后屈曲研究現(xiàn)狀15
• 1.2.3 Z-pin技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第二章 基本理論18-34
• 2.1 復(fù)合材料層板理論18-20
• 2.2 非線性屈曲理論20-22
• 2.2.1 非線性問(wèn)題的全拉格朗日格式20-22
• 2.2.2 屈曲平衡方程22
• 2.3 粘聚接觸理論22-25
• 2.3.1 基于內(nèi)聚力模型的界面模擬方法22-23
• 2.3.2 損傷萌生與擴(kuò)展準(zhǔn)則23-25
• 2.4 Z-pin橋聯(lián)問(wèn)題25-33
• 2.4.1 Z-pin的平衡方程25-28
• 2.4.2 平衡方程的求解28-32
• 2.4.3 橋聯(lián)律的表示32-33
• 2.5 小結(jié)33-34
• 第三章 Z-pin典型T型件試驗(yàn)研究及有限元模擬34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 Z-pin典型T型件拉脫試驗(yàn)研究34-38
• 3.2.1 試驗(yàn)件34-35
• 3.2.2 試驗(yàn)裝置35-36
• 3.2.3 試驗(yàn)夾具36
• 3.2.4 試驗(yàn)過(guò)程概述36-37
• 3.2.5 試驗(yàn)結(jié)果及分析37-38
• 3.3 Z-pin典型T型件剪切試驗(yàn)研究38-42
• 3.3.1 試驗(yàn)件38-39
• 3.3.2 試驗(yàn)裝置39-40
• 3.3.3 試驗(yàn)夾具40
• 3.3.4 試驗(yàn)過(guò)程概述40-41
• 3.3.5 試驗(yàn)結(jié)果及分析41-42
• 3.4 拉脫以及剪切實(shí)驗(yàn)有限元模擬42-46
• 3.4.1 T型拉脫模型42-44
• 3.4.2 T型剪切模型44-46
• 3.5 小結(jié)46-47
• 第四章 壓縮載荷作用下Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板屈曲后屈曲分析47-56
• 4.1 引言47
• 4.2 界面增強(qiáng)的復(fù)合材料加筋板非線性有限元分析47
• 4.3 壓縮載荷作用下界面增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板屈曲后屈曲及承載能力分析47-52
• 4.3.1 模型的建立47-49
• 4.3.2 屈曲后屈曲分析以及承載能力的分析49-51
• 4.3.3 界面破壞的分析51-52
• 4.4 壓縮載荷作用下Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板的響應(yīng)分析52-55
• 4.4.1 Z-pin的直徑，分布密度以及植入角度對(duì)極限強(qiáng)度以及破壞方式的影響。52-55
• 4.5 小結(jié)55-56
• 第五章 剪切載荷作用下Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板屈曲后屈曲分析56-64
• 5.1 引言56
• 5.2 剪切載荷作用下Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板屈曲后屈曲及承載能力的分析56-61
• 5.2.1 模型的建立56-59
• 5.2.2 屈曲后屈曲及承載能力的分析59-60
• 5.2.3 界面破壞的分析60-61
• 5.3 剪切載荷下Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板的響應(yīng)分析61-63
• 5.3.1 Z-pin的直徑、分布密度以及植入角度對(duì)極限強(qiáng)度以及破壞方式的影響61-63
• 5.4 小結(jié)63-64
• 第六章 壓剪組合載荷作用下Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板屈曲后屈曲分析64-70
• 6.1 引言64
• 6.2 壓剪組合載荷作用下Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板屈曲后屈曲以及承載能力的分析64-67
• 6.2.1 模型的建立64-65
• 6.2.2 屈曲后屈曲以及承載能力的分析65-67
• 6.2.3 界面破壞過(guò)程分析67
• 6.3 壓剪組合載荷作用下的Z-pin增強(qiáng)復(fù)合材料加筋板的響應(yīng)分析67-69
• 6.3.1 Z-pin的直徑、分布密度以及植入角度對(duì)極限強(qiáng)度以及破壞方式的影響67-69
• 6.4 小結(jié)69-70
• 第七章 總結(jié)與展望70-72
• 7.1 全文總結(jié)70-71
• 7.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)71
• 7.3 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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本文編號(hào)：1109829