復(fù)合材料作為一種新型材料,由于其優(yōu)良的性能和多變的可設(shè)計(jì)性,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、航天等領(lǐng)域。而沖擊載荷是在航空器飛行過程中受到的常見載荷之一,復(fù)合材料在受到?jīng)_擊作用時(shí)會(huì)表現(xiàn)出瞬間大變形,導(dǎo)致材料的力學(xué)性能會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變率效應(yīng),所以研究復(fù)合材料的應(yīng)變率效應(yīng)對(duì)表征其抗沖擊性能具有重要的意義和價(jià)值。首先,通過霍普金森桿對(duì)單向碳纖維樹脂基復(fù)合材料（T700/TDE85）進(jìn)行不同方向的動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn),利用二波法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到不同應(yīng)變率下該材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,繼而得到其動(dòng)態(tài)強(qiáng)度和剛度,接下來觀察了損傷模式并通過朱-王-唐（ZWT）本構(gòu)建立一維動(dòng)態(tài)本構(gòu)方程。其次,從纖維絲-基體尺度建立單向復(fù)合材料的代表性體積單胞模型,并引入基體的應(yīng)變率效應(yīng)。通過編寫VUMAT子程序,使用ABAQUS進(jìn)行仿真模擬,觀察其損傷演化過程,并通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性,在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)了單向復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)拉伸力學(xué)性能。最后,在宏觀尺度建立碳纖維復(fù)合材料層合板的彈道沖擊模型。選取一種連續(xù)介質(zhì)損傷模型作為單層板的本構(gòu)模型,并以內(nèi)聚力模型模擬分層。根據(jù)前文得到的單層板的應(yīng)變率效應(yīng)通過引入動(dòng)態(tài)增強(qiáng)因子來建立其動(dòng)態(tài)模型,與文獻(xiàn)中... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

復(fù)合材料[54]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-2-圖1-2復(fù)合材料的應(yīng)用：風(fēng)機(jī)葉片(http://www.fr-4.com.cn/news/271.html)隨著時(shí)代發(fā)展，航空航天技術(shù)成為每個(gè)國家的核心技術(shù)之一，并且各個(gè)國家也會(huì)通過航空航天技術(shù)來評(píng)價(jià)一個(gè)國家的綜合實(shí)力。20世紀(jì)40年代初，航空領(lǐng)域快速發(fā)展，為了滿足航空工業(yè)材料的性能需求，一大類高性能復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生，并在整個(gè)領(lǐng)域內(nèi)飛速發(fā)展。到了20世紀(jì)70年代后期，為了滿足航空航天的技術(shù)要求，國內(nèi)外先后生產(chǎn)了各種高性能纖維，并通過各種加工成型技術(shù)，使用樹脂、陶瓷等作為基體制造了先進(jìn)復(fù)合材料。這種先進(jìn)復(fù)合材料憑借其質(zhì)量輕、剛度大、強(qiáng)度高、抗疲勞性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，在航空航天及其他高科技領(lǐng)域中得到了越來越多的應(yīng)用，如圖1-3所示。圖1-3復(fù)合材料在航空上的應(yīng)用[2]在航空結(jié)構(gòu)中，使用最多的復(fù)合材料是纖維增強(qiáng)層合復(fù)合材料。一般采用層壓工藝成型，而在其內(nèi)部選取高性能增強(qiáng)材料并使用高性能樹脂為基體

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-2-圖1-2復(fù)合材料的應(yīng)用：風(fēng)機(jī)葉片(http://www.fr-4.com.cn/news/271.html)隨著時(shí)代發(fā)展，航空航天技術(shù)成為每個(gè)國家的核心技術(shù)之一，并且各個(gè)國家也會(huì)通過航空航天技術(shù)來評(píng)價(jià)一個(gè)國家的綜合實(shí)力。20世紀(jì)40年代初，航空領(lǐng)域快速發(fā)展，為了滿足航空工業(yè)材料的性能需求，一大類高性能復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生，并在整個(gè)領(lǐng)域內(nèi)飛速發(fā)展。到了20世紀(jì)70年代后期，為了滿足航空航天的技術(shù)要求，國內(nèi)外先后生產(chǎn)了各種高性能纖維，并通過各種加工成型技術(shù)，使用樹脂、陶瓷等作為基體制造了先進(jìn)復(fù)合材料。這種先進(jìn)復(fù)合材料憑借其質(zhì)量輕、剛度大、強(qiáng)度高、抗疲勞性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，在航空航天及其他高科技領(lǐng)域中得到了越來越多的應(yīng)用，如圖1-3所示。圖1-3復(fù)合材料在航空上的應(yīng)用[2]在航空結(jié)構(gòu)中，使用最多的復(fù)合材料是纖維增強(qiáng)層合復(fù)合材料。一般采用層壓工藝成型，而在其內(nèi)部選取高性能增強(qiáng)材料并使用高性能樹脂為基體

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]船用復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 馮利軍,程正沖,李伏.  裝備環(huán)境工程. 2017(05)
[2]先進(jìn)復(fù)合材料的應(yīng)用擴(kuò)展:航空、航天和民用航空先進(jìn)復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)和市場(chǎng)預(yù)測(cè)[J]. 吳良義.  化工新型材料. 2012(01)
[3]環(huán)氧樹脂在高應(yīng)變率下的熱粘彈性本構(gòu)方程和時(shí)溫等效性[J]. 朱兆祥,徐大本,王禮立.  寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 1988(01)
[4]TDE-85#環(huán)氧樹脂作復(fù)合材料基體樹脂的研究[J]. 孫樹淳,楊飆.  深圳大學(xué)學(xué)報(bào). 1986(03)

博士論文
[1]動(dòng)態(tài)載荷作用下碳纖維復(fù)合材料層合板的力學(xué)行為研究[D]. 謝文波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2020
[2]基于數(shù)據(jù)挖掘的復(fù)合材料宏—細(xì)觀力學(xué)模型研究[D]. 白曉明.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]三維機(jī)織復(fù)合材料損傷演化與失效行為研究[D]. 仲蘇洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料層合板抗侵徹性能數(shù)值模擬研究[D]. 辛士紅.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[5]復(fù)合材料層板高速?zèng)_擊損傷研究[D]. 古興瑾.南京航空航天大學(xué) 2011

碩士論文
[1]復(fù)合材料壓力容器爆破壓強(qiáng)與材料基本力學(xué)性能關(guān)聯(lián)研究[D]. 季文婧.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019



本文編號(hào)：3623312