周期性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的多尺度分析
發(fā)布時(shí)間:2020-12-14 13:12
隨著新材料技術(shù)的不斷發(fā)展,周期性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在航空航天、汽車等工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)形式方面,周期性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)由復(fù)合材料構(gòu)成,具有周期性排布的特點(diǎn),并且通常具有多孔的結(jié)構(gòu)形式;在力學(xué)性能方面,周期性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的高剛度質(zhì)量比、高強(qiáng)度質(zhì)量比和優(yōu)良的減振性等力學(xué)性能。為了滿足工程領(lǐng)域的實(shí)際需要,周期性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的微觀結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行不斷的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,因此需要建立微觀結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)與宏觀等效力學(xué)性能參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,以此來準(zhǔn)確預(yù)測周期性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的等效力學(xué)性能。本論文對周期性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行了研究。探討了周期性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中細(xì)微觀尺度下具有代表性的特征單胞中各幾何特征參數(shù)與宏觀結(jié)構(gòu)等效力學(xué)性能之間的關(guān)系。首先,基于多尺度漸近展開理論,提出了雙向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)的多尺度漸近均勻化分析方法。選取橫觀各向同性的碳纖維和各向同性的樹脂基共同構(gòu)成雙向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)的特征單胞,通過多尺度漸近均勻化分析方法得到了其拉伸、彎曲和拉彎耦合剛度矩陣,通過仿真分析驗(yàn)證本文算法的有效性,同時(shí)分析了纖維形狀及纖維距離對各剛度分量的影響,對合理利用雙向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板具...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
自洽模型
圖 1.2 等效夾雜模型示意圖究各種復(fù)雜復(fù)合材料與周期性結(jié)構(gòu)方法[19]。近年來,在復(fù)合材料研究周期性特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的等效力學(xué)性能,利用多尺度分析方法對微觀結(jié)構(gòu)構(gòu)的等效力學(xué)性能。利用這種方法均勻的簡化模型,該等效模型可以應(yīng)用中存在大量具有多尺度特征的存在所導(dǎo)致的較大的尺寸跨度,又納觀,細(xì)觀以及宏觀三種不同的尺往往采用經(jīng)驗(yàn)公式等簡化模型進(jìn)行
多尺度模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多尺度復(fù)合材料力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 陳玉麗,馬勇,潘飛,王升濤. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]復(fù)合材料多尺度分析方法與典型元件拉伸損傷模擬[J]. 楊強(qiáng),解維華,孟松鶴,杜善義,李勇霞. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]Novel implementation of homogenization method to predict effective properties of periodic materials[J]. Geng-Dong Cheng,Yuan-Wu Cai,Liang Xu. Acta Mechanica Sinica. 2013(04)
[4]紡織復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)分析的一般性周期性邊界條件及其有限元實(shí)現(xiàn)[J]. 張超,許希武,嚴(yán)雪. 航空學(xué)報(bào). 2013(07)
[5]均勻化方法的ABAQUS實(shí)現(xiàn)[J]. 黃富華,梁軍,杜善義. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[6]多尺度方法在復(fù)合材料力學(xué)分析中的研究進(jìn)展[J]. 鄭曉霞,鄭錫濤,緱林虎. 力學(xué)進(jìn)展. 2010(01)
[7]漸進(jìn)均勻化理論研究復(fù)合材料有效力學(xué)性能[J]. 董其伍,王哲,劉敏珊. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]桁架板等效剛度分析[J]. 蘇文政,劉書田,張永存. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[9]A two-scale method for identifying mechanical parameters of composite materials with periodic configuration[J]. J. Z. Cui ·X. G. Yu Academy of Mathematics and System Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beiiing 10080, China. Acta Mechanica Sinica. 2006(06)
[10]復(fù)合材料彈性結(jié)構(gòu)的高精度多尺度算法與數(shù)值模擬[J]. 劉曉青,曹禮群,崔俊芝. 計(jì)算數(shù)學(xué). 2001(03)
博士論文
[1]周期性板結(jié)構(gòu)的漸近均勻化方法及微結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 蔡園武.大連理工大學(xué) 2014
[2]復(fù)合材料熱/力學(xué)性能的雙尺度漸近分析[D]. 唐紹鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]基于均勻化理論的三維編織復(fù)合材料宏細(xì)觀力學(xué)性能的數(shù)值模擬[D]. 董紀(jì)偉.南京航空航天大學(xué) 2007
[4]宏觀尺度位移反演分析研究及其多尺度問題探討[D]. 吳立軍.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):2916465
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
自洽模型
圖 1.2 等效夾雜模型示意圖究各種復(fù)雜復(fù)合材料與周期性結(jié)構(gòu)方法[19]。近年來,在復(fù)合材料研究周期性特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)的等效力學(xué)性能,利用多尺度分析方法對微觀結(jié)構(gòu)構(gòu)的等效力學(xué)性能。利用這種方法均勻的簡化模型,該等效模型可以應(yīng)用中存在大量具有多尺度特征的存在所導(dǎo)致的較大的尺寸跨度,又納觀,細(xì)觀以及宏觀三種不同的尺往往采用經(jīng)驗(yàn)公式等簡化模型進(jìn)行
多尺度模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多尺度復(fù)合材料力學(xué)研究進(jìn)展[J]. 陳玉麗,馬勇,潘飛,王升濤. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]復(fù)合材料多尺度分析方法與典型元件拉伸損傷模擬[J]. 楊強(qiáng),解維華,孟松鶴,杜善義,李勇霞. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]Novel implementation of homogenization method to predict effective properties of periodic materials[J]. Geng-Dong Cheng,Yuan-Wu Cai,Liang Xu. Acta Mechanica Sinica. 2013(04)
[4]紡織復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)分析的一般性周期性邊界條件及其有限元實(shí)現(xiàn)[J]. 張超,許希武,嚴(yán)雪. 航空學(xué)報(bào). 2013(07)
[5]均勻化方法的ABAQUS實(shí)現(xiàn)[J]. 黃富華,梁軍,杜善義. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[6]多尺度方法在復(fù)合材料力學(xué)分析中的研究進(jìn)展[J]. 鄭曉霞,鄭錫濤,緱林虎. 力學(xué)進(jìn)展. 2010(01)
[7]漸進(jìn)均勻化理論研究復(fù)合材料有效力學(xué)性能[J]. 董其伍,王哲,劉敏珊. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(01)
[8]桁架板等效剛度分析[J]. 蘇文政,劉書田,張永存. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2007(06)
[9]A two-scale method for identifying mechanical parameters of composite materials with periodic configuration[J]. J. Z. Cui ·X. G. Yu Academy of Mathematics and System Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beiiing 10080, China. Acta Mechanica Sinica. 2006(06)
[10]復(fù)合材料彈性結(jié)構(gòu)的高精度多尺度算法與數(shù)值模擬[J]. 劉曉青,曹禮群,崔俊芝. 計(jì)算數(shù)學(xué). 2001(03)
博士論文
[1]周期性板結(jié)構(gòu)的漸近均勻化方法及微結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 蔡園武.大連理工大學(xué) 2014
[2]復(fù)合材料熱/力學(xué)性能的雙尺度漸近分析[D]. 唐紹鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]基于均勻化理論的三維編織復(fù)合材料宏細(xì)觀力學(xué)性能的數(shù)值模擬[D]. 董紀(jì)偉.南京航空航天大學(xué) 2007
[4]宏觀尺度位移反演分析研究及其多尺度問題探討[D]. 吳立軍.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):2916465
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