為了減輕飛行器的重量并提高其承載能力,發(fā)展先進(jìn)輕質(zhì)材料,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化和多功能化是迫切需要解決的科學(xué)問題。復(fù)合材料點陣結(jié)構(gòu)作為一種先進(jìn)的多孔輕質(zhì)結(jié)構(gòu),由于具有輕量化及多功能化特性,被公認(rèn)為是航天航空事業(yè)中最有潛力的新型材料之一。但傳統(tǒng)的點陣結(jié)構(gòu)均是由周期性單胞構(gòu)成的均勻結(jié)構(gòu),在承受非均勻載荷的條件下,不能充分發(fā)揮其承載效率。飛行器飛行過程中其外層結(jié)構(gòu)往往受到的是集中載荷或非均勻載荷,為了進(jìn)一步提高飛行器的承載能力,本文基于仿生學(xué)原理,提出了一種新型的梯度點陣復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu),采用理論分析、數(shù)值模擬和實驗測試相結(jié)合的方法,對縱向和橫向梯度點陣復(fù)合材料夾芯梁的彎曲和振動性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究,具體內(nèi)容如下:1.首次提出了梯度點陣的概念,通過改變單胞長度和芯子桿寬度的方法設(shè)計了兩種縱向梯度點陣夾芯梁。基于Allen夾芯梁變形假設(shè),建立了梯度夾芯梁的力學(xué)模型,推導(dǎo)了該結(jié)構(gòu)在彎曲載荷作用下強度和剛度的理論預(yù)報公式。改進(jìn)傳統(tǒng)制備方法,提出一種能夠快速成型的自動切割及熱壓一體化工藝實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的制備,并開展了相應(yīng)的彎曲實驗,驗證理論的正確性。研究了縱向梯度點陣夾芯梁幾何參數(shù)和梯度分布對其彎曲性能的影響,... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

鳥翅膀小梁骨解剖圖

、屏蔽電磁輻射、吸收碰撞能量等功能[22-37]。三維點陣結(jié)構(gòu)拓?fù)錁?gòu)金字塔[38-42]、四面體[43,44]、八面體[45]和 Kagome[46-49]等，如圖 1-3 點陣夾芯結(jié)構(gòu)除了具備多功能性外，其力學(xué)性能也明顯優(yōu)于泡沫夾統(tǒng)泡沫夾芯結(jié)構(gòu)的胞元壁較薄，因此其抗彎曲強度很低，而點陣結(jié)殊的空間構(gòu)型使結(jié)構(gòu)在彎曲變形過程中芯子桿件主要發(fā)生拉伸和壓此可以顯著的提高結(jié)構(gòu)的強度。

典型的二維夾芯結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3268362