FRP/金屬疊層板具有強(qiáng)度高、耐疲勞和抗沖擊性等特點(diǎn),在航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而由于復(fù)合材料面板與金屬基底性能差異很大,同時(shí)兩者之間通過(guò)粘接方式連接,造成界面性能較弱,導(dǎo)致在其在制造與使用的過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)層間分層損傷,引發(fā)結(jié)構(gòu)破壞與失效。因此,開(kāi)展提升FRP/金屬疊層板粘接強(qiáng)度的研究具有十分重要的工程意義。本文首先通過(guò)對(duì)復(fù)合材料面板的制備與金屬基底的加工,制備出具有不同金屬表面粗糙度的FRP/金屬單搭接試件,研究FRP/金屬疊層板在拉伸載荷作用下的力學(xué)性能,得到金屬基底的表面粗糙度與拉伸載荷之間的關(guān)系。其次通過(guò)對(duì)芳綸短纖維薄膜的制備,在FRP/金屬疊層板界面添加芳綸短纖維層進(jìn)行增韌,以獲得良好的界面粘接韌性和整體的結(jié)構(gòu)性能。在非對(duì)稱(chēng)雙懸臂梁試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,分別研究了芳綸短纖維與金屬表面粗糙度對(duì)FRP/金屬疊層板界面增韌的影響。選用臨界能量釋放率Gc作為判斷依據(jù),分析了芳綸短纖維增韌與金屬表面粗糙度分別作用下的層間裂紋擴(kuò)展行為。最后通過(guò)光學(xué)觀(guān)測(cè),研究了芳綸短纖維增韌界面的微觀(guān)力學(xué)與增韌機(jī)理,解釋了芳綸短纖維增韌對(duì)FRP/金屬層合板結(jié)構(gòu)性能的影響。 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 FRP/金屬疊層板結(jié)構(gòu)組成
        1.2.1 各組分材料
    1.3 FRP/金屬疊層板粘接機(jī)理研究進(jìn)展
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容及意義
2 FRP/金屬疊層板粘接機(jī)理
    2.1 前言
    2.2 粘接理論和機(jī)理
        2.2.1 機(jī)械互鎖理論
        2.2.2 表面潤(rùn)濕與吸附理論
        2.2.3 其他粘接理論
    2.3 表面粗糙度對(duì)粘接強(qiáng)度的影響機(jī)理
    2.4 表面形貌的評(píng)定
        2.4.1 表面粗糙度的二維評(píng)定
        2.4.2 表面粗糙度的三維評(píng)定
    2.5 短纖維增韌機(jī)理
    2.6 小結(jié)
3 具有不同金屬表面粗糙度的FRP/金屬疊層板力學(xué)行為研究
    3.1 前言
    3.2 復(fù)合材料單搭接構(gòu)件制備
        3.2.1 試件尺寸與設(shè)計(jì)
        3.2.2 玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料制備
        3.2.3 不同表面粗糙度的金屬基底制備
        3.2.4 試件組裝與加壓固化
    3.3 FRP/金屬疊層板構(gòu)件在拉伸載荷下的力學(xué)性能
        3.3.1 試驗(yàn)裝置與方法
        3.3.2 位移-載荷曲線(xiàn)與破壞模式
    3.4 小結(jié)
4 具有短纖增韌的FRP/金屬疊層板力學(xué)行為研究
    4.1 前言
    4.2 短纖維材料力學(xué)性能
    4.3 短纖維薄膜的制備工藝
        4.3.1 短纖維的制備
        4.3.2 短纖維的分離以及短纖維薄膜的制備
    4.4 具有短纖維增韌的FRP/金屬疊層板的制備工藝
        4.4.1 試件設(shè)計(jì)與尺寸
        4.4.2 試件材料體系與參數(shù)
        4.4.3 試驗(yàn)裝置與方法
    4.5 界面能量釋放率測(cè)試結(jié)果與討論
        4.5.1 典型的位移-載荷曲線(xiàn)
        4.5.2 典型的表面粗糙度-臨界載荷散點(diǎn)圖
        4.5.3 界面臨界能量釋放率
        4.5.4 增韌機(jī)理與界面分析
    4.6 小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]泡沫夾芯復(fù)合材料界面斷裂機(jī)理和增韌研究[D]. 孫士勇.大連理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]C/C復(fù)合材料切削表面粗糙度的評(píng)定方法研究[D]. 艾傳智.大連理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3048959