隨著航空航天科學(xué)與技術(shù)迅猛的發(fā)展,對(duì)材料的性能提出了更高的要求。復(fù)合材料因?yàn)榫哂懈邚?qiáng)度、比剛度等優(yōu)良性能,用于結(jié)構(gòu)可以大幅度減輕結(jié)構(gòu)重量,在航空航天等工程領(lǐng)域已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用,成為第四種重要且更具應(yīng)用前景的結(jié)構(gòu)材料。與常規(guī)單一纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比,混雜纖維復(fù)合材料是指增強(qiáng)纖維是由兩種或兩種以上纖維混雜而成的復(fù)合材料,不同種類纖維之間補(bǔ)短取長,相互匹配,產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),通過合理的設(shè)計(jì)可以獲得質(zhì)量更輕、力學(xué)性能滿足要求的結(jié)構(gòu)形式。這些混雜層合板在使用時(shí),因?yàn)闄C(jī)械連接等結(jié)構(gòu)需要,無可避免會(huì)做開孔處理,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力下降。因此,研究混雜層合板開孔承載特性對(duì)于復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)件安全設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值。本文選擇對(duì)碳/環(huán)氧樹脂基織物-單向帶混雜層合板開孔壓縮特性及濕熱環(huán)境影響開展研究,主要包括兩個(gè)方面:首先,通過試驗(yàn),研究溫濕度環(huán)境及混雜鋪層比對(duì)開孔壓縮強(qiáng)度的影響和失效方式等問題;其次,使用ABAQUS有限元分析軟件模擬編織層合板與混雜鋪層層合板開孔壓縮過程,建立漸進(jìn)損傷模型,研究復(fù)合材料孔邊發(fā)生開孔壓縮破壞時(shí)的損傷演化過程,從細(xì)觀上研究層合板壓縮損傷機(jī)理和失效模式。試驗(yàn)探究表明:開孔壓縮破壞... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１復(fù)合材料在大型飛機(jī)中的應(yīng)用??

?第２章復(fù)合材料層合板相關(guān)理論知識(shí)???初始條件??備??施如第ｒｔ步敎ＳＰｎ???????＜ｅＩ＾７？ｎｓＰｍａｘ??ｉ＾ｒ＾［??逮５靼Ｉｆ元罕衡方桴??最終失效耖荷——??計(jì)葳村料點(diǎn)Ｇ力．Ｅ変ｄ重新連］Ｚ?［―Ｉ??成測性能??－．Ｈ?▲柬－１?ｌ，＾Ｌ－上￣＾?＾??圖２．３漸進(jìn)損傷分析流程??上圖即為漸進(jìn)損傷分析的一般方法：所加荷載劃分為多個(gè)荷載增量步，逐??級(jí)依次加載，對(duì)層合板建立多個(gè)有限元方程，求解每層單元應(yīng)力－應(yīng)變狀態(tài)，與??材料失效準(zhǔn)則進(jìn)行對(duì)比，判別單元是否失效，如果發(fā)生失效，依據(jù)選定的材料??退化方案，將材料屬性剛度折減。而后繼續(xù)循環(huán)分析過程，直至材料不出現(xiàn)新??損傷，繼續(xù)加載，至層合板最終失效。??２．４本章小節(jié)??（１）層合板經(jīng)典力學(xué)理論：復(fù)合材料層合板作為各向異性材料，其本構(gòu)模??型，單層板的強(qiáng)度，應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系以及經(jīng)典層合板理論，為后文碳／環(huán)氧樹脂基??織物－單向帶混雜層合板開孔壓縮特性研宄提供了理論基矗??（２）材料失效判據(jù)，主要包括：最大應(yīng)力準(zhǔn)則與最大應(yīng)變準(zhǔn)則、Ｔｓａｉ－Ｈｉｌｌ理??論、Ｈｏｆｆｍａｎ失效判據(jù)、蔡－吳（Ｔｓａｉ－Ｗｕ）張量理論、Ｃｈａｎｇ?ＦＫ失效準(zhǔn)則、Ｈａｓｈｉｎ??失效準(zhǔn)則、Ｐｕｃｋ失效準(zhǔn)則等，其中本文選取的材料失效判據(jù)為Ｈａｓｈｉｎ－Ｐｕｃｋ失效??２２??

?第３章室溫干態(tài)復(fù)合材料開孔壓縮特性研宄???［４５／〇３／－４５／〇３／４５／〇２／９０］］ｓ?Ｍ３－Ｈ４?１８??混雜層合板?［４５／２３／（－４５／Ｑ／４５／？２／麗］ｓ?Ｍ３－Ｈ５?１８??［４５／〇３／－４５／〇２／４５／－４５／４５Ｍ］ｓ?Ｍ３－Ｈ６?１８??注：標(biāo)記有下劃線的鋪層為單向帶Ｔ７００Ｇ－１２Ｋ－３１Ｅ／＃２５１０，其他未標(biāo)記下劃??線的鋪層都是織物Ｔ７００Ｓ－１２Ｋ－５０Ｃ／＃２５１０�？椢飭螌雍瘢埃玻保罚�，單向帶單層厚??０．１５０ｍｍ〇??試件尺寸如圖３．１和圖３．２所示：???３００???Ｊ?０６??３６?１???ｉｅ｜?＾?ｉｓｏ?Ｊ??圖３．１試件正面尺寸??ｒＰ＂＂＂??圖３．２試件側(cè)面尺寸??對(duì)于不同的鋪層，其厚度不同，厚度均值如表３．３所示：??鋪層?Ｍ１－Ｈ４?Ｍ１－Ｈ５?Ｍ１－Ｈ６??厚度（ｄ）／ｍｍ?４．３４?３．４７?３．４８??表３．３不同鋪層的厚度均值??鋪層?Ｍ３－Ｈ４?Ｍ３－Ｈ５?Ｍ３－Ｈ６??厚度（ｄ）／ｍｍ?３．９４?４．４９?３．８９??３．?２．２試驗(yàn)環(huán)境??試驗(yàn)涉及到的環(huán)境如表：３．４所示：??表３．４試驗(yàn)環(huán)境??２５??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2960483