復(fù)合材料整體結(jié)構(gòu)是先進(jìn)復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域主要的應(yīng)用形式,而復(fù)合材料T（CFRP-T）型接頭作為復(fù)合材料整體結(jié)構(gòu)的基本單元,需要承擔(dān)面外載荷的傳遞,其力學(xué)特性會影響整個結(jié)構(gòu)承載能力。本文采用數(shù)值計算和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了CFRP-T型接頭在拉伸載荷下的承載能力,載荷響應(yīng)和失效形式,并重點(diǎn)研究了接頭高危區(qū)域-三角區(qū)的應(yīng)變分布特點(diǎn)及破壞機(jī)理。分析了CFRP-T型接頭層合結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和膠接結(jié)構(gòu)的破壞特性,選用層合板模型和雙線性凝聚力模型（Cohesive Model）建立接頭的三維有限元模型,研究其在拉伸載荷下的破壞形式和承載能力。計算結(jié)果表明,接頭的失效載荷為19.9KN,最終失效形式為L型板和skin型板脫膠。對CFRP-T型接頭進(jìn)行靜載拉伸實(shí)驗(yàn),并采用數(shù)字圖像相關(guān)方法獲取拉伸過程中接頭三角區(qū)的應(yīng)變分布規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:CFRP-T型接頭拉伸載荷下的失效載荷為20KN左右,載荷跟位移呈線性關(guān)系;三角填充區(qū)為應(yīng)力峰值區(qū)域,包括中部的x方向拉伸應(yīng)力和y方向壓縮應(yīng)力,及底角的剪切應(yīng)力;最終失效形式為膠層法向拉伸應(yīng)力引起的L型板和skin型板脫膠以及剪切作用引起的填充材料斷裂。通過數(shù)值仿... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CFRP-T型接頭網(wǎng)格及邊界約束FixedU2U3

給出了接頭拉伸過程的位移-載荷曲線，本次采用的 CFRP-T 型接頭在單荷為 19.9KN，。從圖中可以看出，整個加載過程分為線性段，衰退段和加載初期，結(jié)構(gòu)完整，載荷隨著位移載荷的增加線性增加；當(dāng)載荷達(dá)到出現(xiàn)，整個結(jié)構(gòu)開始衰退，但任然具有承載能力，載荷繼續(xù)隨拉伸位移達(dá)到 19.9KN 時，載荷突然下降，結(jié)構(gòu)完全失效。

數(shù)值仿真破壞過程

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3459836