樹脂基復合材料由于自身具有優(yōu)異的材料力學性能和很強的可設計性,使得其備受青睞。我國大飛機,燃氣輪機等國家重點工程中的相關復合材料研制計劃已陸續(xù)啟動。為了能夠更廣泛的應用復合材料,并使工程師能夠更方便的設計出安全、可靠的構件,特別是針對溫度環(huán)境中復合材料的疲勞性能做出可靠的評估,本文重點對碳纖維增強樹脂基復合材料層合結構在溫度環(huán)境下的疲勞行為與疲勞預測方法進行研究,從而能夠拓寬復合材料層合結構在溫度環(huán)境下的應用。主要完成以下工作:（1）針對考慮溫度和纖維體積含量影響的層合板結構建立了纖維增強樹脂基復合材料層合板結構的強度與疲勞壽命逐漸損傷有限元分析方法。方法基于單層板理論和逐漸損傷分析方法,將hashin失效準則分別推廣到考慮溫度和纖維體積含量情況下的強度與疲勞失效判定;同時,引入考慮溫度和纖維體積含量的剩余剛度和剩余強度的疲勞模型,作為疲勞性能漸降的損傷判定。在此方法基礎上,基于ANSYS軟件平臺和APDL參數(shù)化語言,開發(fā)了相應的溫度環(huán)境下含孔層合復合材料靜強度與疲勞壽命預測分析程序。（2）基于T300-3K碳纖維,QY8911-IV雙馬來酰亞胺樹脂基體的含孔復合材料層合板,進行室溫、... 

【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)】：105 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 溫度環(huán)境下含孔層合板靜載損傷失效分析的研究概況
            1.2.1.1 室溫環(huán)境下含孔層合板靜載損傷失效分析的研究概況
            1.2.1.2 溫度環(huán)境下含孔層合板靜載損傷失效分析的研究概況
        1.2.2 溫度環(huán)境下含孔層合板疲勞加載損傷失效及壽命預測的研究概況
            1.2.2.1 溫度環(huán)境下層合板疲勞壽命預測模型理論研究概況
            1.2.2.2 室溫環(huán)境下含孔層合板疲勞加載損傷失效及壽命預測的研究
            1.2.2.3 溫度環(huán)境下含孔層合板疲勞加載損傷失效及壽命預測的研究
    1.3 目前存在的問題
    1.4 主要研究目標與內(nèi)容
    1.5 研究創(chuàng)新點
第二章 考慮溫度影響的逐漸損傷靜強度與疲勞壽命預測方法
    2.1 引言
    2.2 考慮溫度影響的單層板本構關系
    2.3 考慮溫度影響的靜載逐漸損傷分析方法
        2.3.1 靜載過程應力分析
        2.3.2 損傷過程中材料性能退化
    2.4 考慮溫度影響的疲勞逐漸損傷分析方法
        2.4.1 疲勞過程應力分析
        2.4.2 疲勞加載過程中材料性能的退化
    2.5 含孔層合板靜載與疲勞逐漸損傷分析方法的失效判定準則
    2.6 靜載與疲勞加載逐漸損傷程序設計
    2.7 本章小結
第三章 溫度環(huán)境下含孔復合材料層合板試驗研究
    3.1 引言
    3.2 含孔復合材料層合板試驗件
        3.2.1 試驗件設計
        3.2.2 試驗件安排及編號
        3.2.3 試驗設備及試驗方法
    3.3 溫度環(huán)境下含孔層合板靜強度試驗與結果分析
    3.4 溫度環(huán)境下含孔層合板疲勞試驗與結果分析
    3.5 不同溫度下含孔層合板試驗結果對比分析
        3.5.1 含孔層板不同溫度環(huán)境的靜強度對比分析
        3.5.2 含孔層板不同溫度環(huán)境的疲勞試驗對比分析
    3.6 相同寬孔比不同孔徑含孔層合板試驗結果對比分析
        3.6.1 相同寬孔比不同孔徑含孔層合板靜拉伸試驗結果對比分析
        3.6.2 相同寬孔比不同孔徑的含孔層合板疲勞試驗結果對比分析
    3.7 本章小結
第四章 溫度環(huán)境下靜強度和疲勞壽命的逐漸損傷預測與試驗驗證
    4.1 引言
    4.2 單層板試驗件試驗數(shù)據(jù)及處理
        4.2.1 溫度環(huán)境下單層板靜態(tài)力學性能參數(shù)預測模型
        4.2.2 溫度環(huán)境下單層板力學性能模型公式擬合
    4.3 逐漸損傷分析方法的強度與疲勞壽命預測及驗證
        4.3.1 基于參考文獻含孔層合板強度與疲勞壽命的分析及驗證
        4.3.2 基于溫度環(huán)境下含孔層合板靜強度試驗結果的分析驗證
            4.3.2.1 理論預測與實驗結果對比
            4.3.2.2 含孔層合板拉伸斷口對比分析
        4.3.3 基于溫度環(huán)境下含孔層合板疲勞試驗結果的分析及驗證
            4.3.3.1 理論預測與試驗結果對比
            4.3.3.2 含孔層合板疲勞破壞斷口對比分析
    4.4 本章小結
第五章 含孔層合板靜強度與疲勞的損傷失效與影響因素分析
    5.1 引言
    5.2 溫度環(huán)境下含孔層合板失效破壞分析
        5.2.1 溫度環(huán)境下含孔層合板拉伸失效破壞分析
        5.2.2 溫度環(huán)境下含孔層合板疲勞失效破壞分析
    5.3 溫度環(huán)境下纖維體積含量對單向板縱向拉伸強度的影響分析
    5.4 溫度對含孔層合板靜強度和疲勞壽命的影響分析
        5.4.1 溫度對含孔層合板靜強度的影響分析
        5.4.2 溫度對含孔層合板疲勞壽命的影響分析
    5.5 相同寬孔比不同孔徑對含孔層合板靜強度與疲勞壽命的影響分析
        5.5.1 相同寬孔比不同孔徑對含孔層合板靜強度的影響分析
        5.5.2 相同寬孔比不同孔徑對含孔層合板疲勞壽命的影響分析
    5.6 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
附錄 1


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3164815