【摘要】：隨著材料科學的發(fā)展,復合材料在近些年以其優(yōu)越的力學性能廣泛應用于國民經(jīng)濟的相關行業(yè)。通過對大量工程事故的研究分析,許多損傷的誘因都源于復合材料的斷裂行為。斷裂行為非常危險且不易察覺,原因是材料在生產(chǎn)和實際應用過程中容易形成內(nèi)部裂紋,當材料受到載荷作用時,裂紋的存在使得構件以遠小于強度準則的應力值開裂破壞。很多斷裂事故都是在安全載荷范圍內(nèi)發(fā)生的,工程構件內(nèi)部的裂紋具有很大的安全隱患。因此對于復合材料中裂紋的動態(tài)斷裂研究尤為重要且意義深遠,成為了越來越多科研工作者關注和研究的課題。本文以玻璃纖維增強復合材料制備的緊湊拉伸試樣為模型,應用霍普金森拉桿實驗技術對其動態(tài)力學行為進行研究。同時應用數(shù)值模擬軟件對實驗過程進行還原驗證,更深層次的探究試樣相關參數(shù)變化對復合材料動態(tài)斷裂行為的影響,本文的主要內(nèi)容包括:選取玻璃纖維增強復合材料制備的緊湊拉伸試樣,測定其基本力學參數(shù)。對兩種鋪設方式的材料分別進行霍普金森拉桿動態(tài)斷裂實驗,采用J判據(jù)來表征材料的動態(tài)斷裂韌性值,將正交鋪設與45~°鋪設的層合板實驗數(shù)據(jù)進行對比。同時應用數(shù)值仿真軟件對動態(tài)斷裂實驗進行模擬,得到兩種試樣的動態(tài)斷裂韌性仿真值,驗證數(shù)值仿真的準確性與可行性。并得到試樣在動態(tài)斷裂過程中的應力分布情況。利用數(shù)值仿真軟件研究材料參數(shù)變化對應力分布及動態(tài)斷裂相關參數(shù)的影響。主要包括鋪層角度鋪設方式的變化、試樣厚度變化、裂紋長度變化。采用控制變量的原則,研究當試樣某個參數(shù)改變時,對試樣的應力變化及分布情況、試樣的起裂時刻、最大應力值、動態(tài)斷裂韌性值等多個相關力學參數(shù)的影響情況并得到這些相關變量的變化曲線及數(shù)值。繼而得到復合材料層合板在動態(tài)斷裂實驗過程中的相關參數(shù)規(guī)律,為后續(xù)科研工作打下基礎并提供參考。
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O346.1;TB33
【圖文】：

線段變形示意圖

積分路徑

尺寸及實物圖2樣基本

【參考文獻】

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本文編號：2747467