發(fā)布時間：2021-01-06 11:25

　　隨著航空航天科學與技術迅猛的發(fā)展,對材料的性能提出了更高的要求。復合材料因為具有高強度、比剛度等優(yōu)良性能,用于結構可以大幅度減輕結構重量,在航空航天等工程領域已經(jīng)獲得廣泛應用,成為第四種重要且更具應用前景的結構材料。與常規(guī)單一纖維增強復合材料相比,混雜纖維復合材料是指增強纖維是由兩種或兩種以上纖維混雜而成的復合材料,不同種類纖維之間補短取長,相互匹配,產(chǎn)生協(xié)同效應,通過合理的設計可以獲得質量更輕、力學性能滿足要求的結構形式。這些混雜層合板在使用時,因為機械連接等結構需要,無可避免會做開孔處理,導致結構承載能力下降。因此,研究混雜層合板開孔承載特性對于復合材料層合板結構件安全設計具有重要的參考價值。本文選擇對碳/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,主要包括兩個方面:首先,通過試驗,研究溫濕度環(huán)境及混雜鋪層比對開孔壓縮強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,建立漸進損傷模型,研究復合材料孔邊發(fā)生開孔壓縮破壞時的損傷演化過程,從細觀上研究層合板壓縮損傷機理和失效模式。試驗探究表明:開孔壓縮破壞... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１復合材料在大型飛機中的應用??

?第２章復合材料層合板相關理論知識???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——??計葳村料點Ｇ力．Ｅ変ｄ重新連］Ｚ?［―Ｉ??成測性能??－．Ｈ?▲柬－１?ｌ，＾Ｌ－上￣＾?＾??圖２．３漸進損傷分析流程??上圖即為漸進損傷分析的一般方法：所加荷載劃分為多個荷載增量步，逐??級依次加載，對層合板建立多個有限元方程，求解每層單元應力－應變狀態(tài)，與??材料失效準則進行對比，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)典力學理論：復合材料層合板作為各向異性材料，其本構模??型，單層板的強度，應力－應變關系以及經(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：最大應力準則與最大應變準則、Ｔｓａｉ－Ｈｉｌｌ理??論、Ｈｏｆｆｍａｎ失效判據(jù)、蔡－吳（Ｔｓａｉ－Ｗｕ）張量理論、Ｃｈａｎｇ?ＦＫ失效準則、Ｈａｓｈｉｎ??失效準則、Ｐｕｃｋ失效準則等，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：標記有下劃線的鋪層為單向帶Ｔ７００Ｇ－１２Ｋ－３１Ｅ／＃２５１０，其他未標記下劃??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試件側面尺寸??對于不同的鋪層，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試驗環(huán)境??試驗涉及到的環(huán)境如表：３．４所示：??表３．４試驗環(huán)境??２５??

【參考文獻】：
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本文編號：2960483