發(fā)布時間：2021-11-02 19:26

　　夾層板是一種特殊的復合材料,通常是三明治結構,由比較薄的面板與比較厚的芯材膠接而成,具有質(zhì)量輕、比剛度與比強度大、抗失穩(wěn)能力強、耐疲勞、吸音和隔熱等優(yōu)點。但是截至目前,大多數(shù)研究集中在蜂窩夾層板和纖維增強復合材料,研究以新型材料為芯材的夾層板的工作較少。為此,本文采用具有優(yōu)良力學性能的PA66型尼龍作為芯材合成鋼/尼龍夾層板,并對其在準靜態(tài)和動態(tài)條件下的壓縮力學性能進行了研究。本文的主要研究內(nèi)容和方法包括:（1）鋼材面板和尼龍芯材的準靜態(tài)拉伸力學性能研究。設計了準靜態(tài)拉伸的實驗方案,測定了鋼材和尼龍芯材在準靜態(tài)條件下的拉伸應力應變曲線。通過實驗獲得了鋼材和芯材的屈服強度,彈性模量等參數(shù),為后續(xù)的動態(tài)實驗和仿真提供了必不可少的參數(shù)。（2）基于準靜態(tài)壓縮實驗,測得面板、尼龍以及不同厚度比的夾層板之應力應變曲線,通過曲線擬合得到了夾層板的準靜態(tài)壓縮本構模型,該模型與夾層板的厚度比相關,在厚度比為0.1²的范圍內(nèi)具有較高的精度,可用于預測此類夾層板的準靜態(tài)壓縮應力應變本構關系,從而指導夾層板的設計和生產(chǎn)。（3）鋼/尼龍夾層板動態(tài)壓縮力學性能研究。利用江蘇科技大學力學實驗室... 

【文章來源】：江蘇科技大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 芯材的選用原則
    1.3 尼龍材料概述與選型
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
        1.4.1 夾層板理論研究現(xiàn)狀
        1.4.2 夾層板工程應用研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究工作
        1.5.1 研究思路簡介
        1.5.2 主要研究內(nèi)容和方法
第二章 實驗原理、裝置與試樣制備
    2.1 概述
    2.2 準靜態(tài)實驗
        2.2.1 微機控制電子萬能試驗機
        2.2.2 材料的拉伸
        2.2.3 材料的壓縮
    2.3 動態(tài)實驗
        2.3.1 SHPB實驗裝置介紹
        2.3.2 SHPB實驗原理
        2.3.3 SHPB系統(tǒng)的慣性效應和端面平行度分析
    2.4 試樣的設計與制備
        2.4.1 夾層板試樣總體設計
        2.4.2 面板及芯材準靜態(tài)實驗試樣的設計
        2.4.3 夾層板實驗試樣設計
    2.5 本章小結
第三章 鋼/尼龍夾層板的準靜態(tài)力學性能研究
    3.1 概述
    3.2 面板的準靜態(tài)力學性能
        3.2.1 屈服強度及彈性模量測定
        3.2.2 泊松比測定
    3.3 尼龍芯材的準靜態(tài)力學性能
        3.3.1 屈服強度及彈性模量測定
        3.3.2 泊松比測定
    3.4 夾層板的準靜態(tài)力學性能
        3.4.1 夾層板準靜態(tài)壓縮試樣
        3.4.2 夾層板壓縮應力應變曲線
        3.4.3 夾層板準靜態(tài)壓縮本構關系的初步建立
        3.4.4 擬合曲線的驗證
        3.4.5 夾層板準靜態(tài)壓縮本構模型的確立
        3.4.6 夾層板準靜態(tài)壓縮本構關系的驗證
    3.5 本章小結
第四章 鋼/尼龍夾層板的動態(tài)壓縮力學性能的實驗研究
    4.1 概述
    4.2 面板的動態(tài)壓縮力學性能
        4.2.1 面板動態(tài)壓縮實驗
        4.2.2 面板動態(tài)沖擊應變率效應分析
    4.3 尼龍芯材的動態(tài)壓縮力學性能
        4.3.1 尼龍芯材動態(tài)壓縮實驗
        4.3.2 尼龍芯材應變率效應分析
    4.4 鋼/尼龍夾層板的動態(tài)壓縮力學性能
        4.4.1 鋼/尼龍夾層板的動態(tài)壓縮實驗
        4.4.2 鋼/尼龍夾層板的應變率效應分析
    4.5 本章小結
第五章 SHPB實驗的數(shù)值模擬方法研究
    5.1 概述
    5.2 數(shù)值模擬軟件Ansys/Ls-dyna
        5.2.1 LS-DYNA簡介
        5.2.2 有限元模型界面接觸
    5.3 SHPB實驗的有限元模型
        5.3.1 有限元模型建立
        5.3.2 有限元材料模型和參數(shù)的確定
        5.3.3 應變率參數(shù)的確定
    5.4 SHPB實驗的有限元數(shù)值模擬
        5.4.1 面板有限元模擬結果分析
        5.4.2 尼龍有限元模擬結果分析
        5.4.3 鋼/尼龍夾層板有限元模擬結果分析
    5.5 本章小結
第六章 鋼/尼龍夾層板的動態(tài)壓縮本構模型研究
    6.1 概述
    6.2 夾層板動態(tài)壓縮力學特性分析
        6.2.1 相同夾層板不同應變率結果分析
        6.2.2 不同夾層板相同應變率結果分析
    6.3 夾層板動態(tài)壓縮本構模型的建立
        6.3.1 Cowper-Symonds本構模型
        6.3.2 鋼/尼龍夾層板的動態(tài)本構模型
        6.3.3 本構模型的驗證
    6.4 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]己內(nèi)酰胺與十二內(nèi)酰胺共聚尼龍的合成[J]. 孫丹丹,李江,任慶佩,潘慶華,馬清芳,郝超偉.  杭州師范大學學報(自然科學版). 2014(04)
[2]復合材料結構板膠膜熱破機研制[J]. 魏莉,吳湘,韓妙玲,尉世厚,武海生,宮頊.  航天制造技術. 2014(03)
[3]夾層板復雜彎曲極限強度性能研究[J]. 于耀,王偉.  中國艦船研究. 2014(03)
[4]尼龍管鉗嵌件強化及應力釋放槽的優(yōu)化設計[J]. 戴亞春,陳嵐崴,姜銀方,黃宇,張理.  工具技術. 2014(03)
[5]尼龍/聚氨酯共混材料的研究進展[J]. 付鵬,崔喆,張佳陽,劉民英,張韶紅,趙清香.  高分子材料科學與工程. 2014(01)
[6]航天航空泡沫夾層結構的設計[J]. 胡培.  玻璃鋼. 2013(04)
[7]納米尺寸馬來酸酐共聚微球作為尼龍6/線性低密度聚乙烯體系增容劑的研究[J]. 王磊,呂蘭香,楊萬泰.  高分子學報. 2012(12)
[8]Q235鋼真實應力-應變曲線研究[J]. 田芳,劉財喜,劉芳,羅武,鄧瑞基,陳勝銘,羅迎社.  中南林業(yè)科技大學學報. 2011(04)
[9]復合材料層合板在低速沖擊作用下的損傷分析[J]. 張麗,李亞智,張金奎.  科學技術與工程. 2010(05)
[10]軌道車輛三明治板結構的有限元建模方法研究[J]. 沈臻弘,趙洪倫.  電力機車與城軌車輛. 2007(01)

博士論文
[1]SHPB實驗技術若干問題研究[D]. 陶俊林.中國工程物理研究院 2005

碩士論文
[1]PMI泡沫殼體夾層結構設計及力學性能研究[D]. 劉峰.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[2]復合材料夾層板船體結構強度分析方法研究[D]. 黃柳生.哈爾濱工程大學 2009



本文編號：3472259