本文選題：復(fù)合材料 + 波紋梁��； 參考：《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：復(fù)合材料吸能元件是直升飛機(jī)緩沖吸能系統(tǒng)的重要組成部分,在直升機(jī)墜毀過程中發(fā)揮著保護(hù)成員生命安全的作用。因此選擇更加合理的復(fù)合材料吸能元件是直升機(jī)緩沖吸能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的迫切需求之一。本文首先對波紋梁的穩(wěn)定性進(jìn)行研究,分析了設(shè)置薄弱環(huán)節(jié)對誘導(dǎo)復(fù)合材料波紋梁在受到?jīng)_擊時觸發(fā)漸進(jìn)穩(wěn)定壓潰破壞的必要性。從理論上定性的分析了誘導(dǎo)角度大小對薄弱環(huán)節(jié)受力的影響規(guī)律,并建立了薄弱環(huán)節(jié)的有限元模型,對不同誘角值下薄弱環(huán)節(jié)受沖擊的峰值載荷進(jìn)行研究。結(jié)果表明薄弱環(huán)節(jié)的設(shè)置對于整個波紋梁的穩(wěn)定壓潰有著重要的影響,合理的誘角值能夠有效降低沖擊產(chǎn)生的峰值載荷。結(jié)合理論分析和有限元仿真結(jié)果,提出了可用于結(jié)構(gòu)分析的薄弱環(huán)節(jié)等效方案。建立了復(fù)合材料波紋梁長單波、短單波與三波結(jié)構(gòu)的有限元整體模型,編寫了材料子程序VUMAT來定義材料的屬性與破壞準(zhǔn)則,對破壞后的復(fù)合材料材料進(jìn)行逐層剛度折減,并且將完全失效的單元進(jìn)行了刪除。在波紋梁腹板中加入cohesive單元來實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料分層失效的破壞模式,更加真實(shí)的模擬波紋梁在沖擊下的細(xì)觀破壞模式。有限元仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比分析驗(yàn)證了模型的合理性與有效性。進(jìn)行了復(fù)合材料波紋梁準(zhǔn)靜態(tài)加載與沖擊加載兩種方式的試驗(yàn),通過試驗(yàn)研究了復(fù)合材料波紋梁結(jié)構(gòu)的破壞模式。結(jié)果表明長單波紋梁結(jié)構(gòu)存在穩(wěn)定性問題,而三波結(jié)構(gòu)具有有較好的吸能能力。
[Abstract]:Composite energy absorber is an important part of helicopter buffer energy absorption system, which plays an important role in protecting the life and safety of members during helicopter crash.Therefore, the selection of more reasonable composite absorber is one of the urgent needs in the design of helicopter buffer energy absorption system.In this paper, the stability of corrugated beam is studied firstly, and the necessity of setting weak link to induce progressive steady crushing failure of composite corrugated beam under impact is analyzed.The influence of inductive angle on the stress of weak link is analyzed qualitatively theoretically, and the finite element model of weak link is established, and the peak load of weak link under different inductive angle is studied.The results show that the setting of the weak link has an important effect on the stability and collapse of the corrugated beam, and the reasonable inductive value can effectively reduce the peak load produced by the impact.Combined with theoretical analysis and finite element simulation results, a weak link equivalent scheme for structural analysis is proposed.The finite element integral model of composite corrugated beam with long single wave, short single wave and three wave structures is established. The material subprogram VUMAT is written to define the properties and failure criteria of the composite material, and the stiffness of the composite material after failure is reduced layer by layer.And the unit that is completely invalid is deleted.Cohesive element is added to the web of corrugated beam to realize the failure mode of delamination of composite material, and the mesoscopic failure mode of corrugated beam under impact is simulated more realistically.The rationality and validity of the model are verified by comparing the finite element simulation results with the experimental results.The failure modes of composite corrugated beams under quasi-static loading and impact loading were studied.The results show that there is a stability problem in the long single corrugated beam structure, while the three wave structure has better energy absorption ability.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB33

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本文編號：1750317