復合材料具有輕質(zhì)高強的優(yōu)點,近年來耐高溫度的樹脂基復合材料得到長足發(fā)展,不斷在較高溫度方面彰顯出可替代高溫金屬的優(yōu)勢。本文討論研究碳纖維增強聚酰亞胺復合材料在熱防護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。主要圍繞復合材料的傳熱分析,高溫環(huán)境下的層合板粘接問題和高溫環(huán)境下的層合板螺栓連接問題進行討論。第一部分主要研究聚酰亞胺基體復合材料作熱防護系統(tǒng)底面板的傳熱分析,驗證改進設(shè)計方案的可行性。研究分析增加隔熱墊片與隔熱圈的改進方案,進一步降低底面板的最高溫度,增加層合板作為熱防護系統(tǒng)底面板的可行性。第二部分主要研究高溫環(huán)境下層合板單搭膠接接頭的應(yīng)力分析和粘接失效分析。使用耐高溫熱塑性聚酰亞胺基粘結(jié)劑膠接層合板與金屬板。運用粘聚區(qū)模型模擬膠層的力學行為。分析不同溫度下的單搭接拉伸剪切性能,研究溫度對膠層剪切強度的影響。第三部分主要對高溫環(huán)境下的層合板單釘連接強度和漸進損傷分析。介紹層合板螺栓接頭常見的失效模式和復合材料螺栓連接漸進失效分析方法。研究高溫環(huán)境下復合材料損傷機理,結(jié)合溫度變化對材料屬性影響的預測方法。利用ABAQUS軟件建立三維模型和建立Hashin三維失效準則,編寫USDFLD子程序?qū)崿F(xiàn)材料的剛度折... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱防護面板及與機身連接結(jié)構(gòu)示意圖

已能夠作為熱防護系統(tǒng)內(nèi)部的底面板結(jié)構(gòu)，替代密度一系列物理變化與化學變化，物理變化主要有受熱軟氧化、降解、交聯(lián)及熱分解等。復合材料作為熱防護結(jié)構(gòu)的底面板的可行性，確保層靠性，是本文探討的主要內(nèi)容。圍繞耐高溫樹脂基復材料層合板傳熱分析和層合板粘接失效分析與層合紋板整體熱防護結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。護系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 2007 年提出一體化波紋夾芯板熱防護設(shè)計方案，見高的面內(nèi)和面外剛度，能承受較高的氣動載荷和慣性熱纖維材料起到隔熱作用。采用響應(yīng)曲面優(yōu)化設(shè)計方結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計，給出了一種隔熱與承載功能的一結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳導熱量的能力較強，即是波腹板的熱短路

有較高的面內(nèi)和面外剛度，能承受較高的氣動載荷和慣性載荷充隔熱纖維材料起到隔熱作用。采用響應(yīng)曲面優(yōu)化設(shè)計方法針行了結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化設(shè)計，給出了一種隔熱與承載功能的一體化板向結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳導熱量的能力較強，即是波腹板的熱短路效應(yīng)。圖 1.2 波紋板夾芯結(jié)構(gòu)i 等[4]針對波紋夾芯熱短路效應(yīng)過高的缺點，提出了桁架加筋設(shè)計方案，見圖 1.3 所示。該方案采用可剪裁的加筋條結(jié)構(gòu)取應(yīng)而且結(jié)構(gòu)重量大為減輕，在與腹板相垂直的兩個方向上均設(shè)向抗剪切的能力。

【參考文獻】：
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本文編號：2995912