發(fā)布時(shí)間：2022-05-06 20:55

　　隨著復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件在航天領(lǐng)域的應(yīng)用,傳統(tǒng)直線鋪放成型的構(gòu)件由于其設(shè)計(jì)靈活性差及承載效率低等缺點(diǎn)難以滿足航天結(jié)構(gòu)件更高的剛度要求。曲線鋪放形式與傳統(tǒng)直線鋪放形式相比,可更好的發(fā)揮纖維的方向特性,并在質(zhì)量一定的范圍內(nèi)提升航天器結(jié)構(gòu)件的等效剛度,故曲線鋪放成型的航天結(jié)構(gòu)件擁有優(yōu)越的設(shè)計(jì)潛力。本文以航天器主承力結(jié)構(gòu)連續(xù)蒙皮蜂窩板及太陽翼主結(jié)構(gòu)網(wǎng)格夾心板為研究對(duì)象,以提高結(jié)構(gòu)的一階模態(tài)頻率目標(biāo),圍繞其變剛度設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究,為變剛度纖維鋪放技術(shù)在航天器結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用奠定一定理論基礎(chǔ)。對(duì)夾芯板蒙皮進(jìn)行了變剛度設(shè)計(jì),并建立了夾芯板仿真模型。依據(jù)復(fù)合材料層合板本構(gòu)方程明確了纖維變角度的意義,并使用模態(tài)公式推導(dǎo)出模態(tài)基頻與纖維角度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。基于非線性定曲率圓弧曲線定義了層合結(jié)構(gòu)的參考路徑,采用平移法對(duì)連續(xù)蒙皮層合板及網(wǎng)格面板進(jìn)行了鋪層規(guī)劃,并參考直線鋪層表達(dá)方法定義了適用兩種變剛度夾芯板的表達(dá)方式。采用等效模型思想及基于參數(shù)化編程的ABAQUS二次開發(fā)方法建立了兩種夾芯板的等效有限元模型。分析對(duì)比了四邊固支連續(xù)蒙皮蜂窩板及面內(nèi)八點(diǎn)固支的網(wǎng)格夾芯板的變剛度/恒剛度模態(tài),發(fā)現(xiàn):對(duì)起始角小于終止角曲線形... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
        1.1.1 課題的來源
        1.1.2 課題研究的背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 變剛度復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        1.2.2 變剛度層合板力學(xué)性能分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 變剛度鋪層設(shè)計(jì)及夾芯板有限元建模
    2.1 變剛度層合板本構(gòu)關(guān)系及模態(tài)方程
        2.1.1 層合板本構(gòu)關(guān)系
        2.1.2 層合板模態(tài)分析基本方程
    2.2 變剛度復(fù)合材料鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 變剛度參考路徑設(shè)計(jì)
        2.2.2 變剛度鋪層設(shè)計(jì)與表達(dá)方法
    2.3 變剛度夾芯板有限元模型構(gòu)建
        2.3.1 變剛度層合板有限元模型
        2.3.2 變剛度夾芯板等效有限元模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 變剛度夾芯板模態(tài)分析及優(yōu)化
    3.1 恒剛度夾芯板模態(tài)模型及分析
        3.1.1 夾芯板模態(tài)分析模型
        3.1.2 恒剛度夾芯板模態(tài)分析
    3.2 變剛度復(fù)合材料夾芯板模態(tài)分析
        3.2.1 變剛度蜂窩板模態(tài)分析
        3.2.2 變剛度網(wǎng)格夾芯板模態(tài)分析
    3.3 基于響應(yīng)面的變剛度夾芯板基頻優(yōu)化
        3.3.1 變角度蜂窩板模態(tài)基頻優(yōu)化
        3.3.2 變剛度網(wǎng)格夾芯板模態(tài)基頻優(yōu)化
    3.4 平板尺寸對(duì)變剛度夾芯板模態(tài)基頻影響
    3.5 基于纖維變角度的蜂窩板強(qiáng)度影響分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 變剛度夾芯板蒙皮自動(dòng)鋪放成型及實(shí)驗(yàn)分析
    4.1 熱固性鋪放機(jī)器人設(shè)備改進(jìn)
    4.2 變剛度夾芯板蒙皮實(shí)驗(yàn)件設(shè)計(jì)
        4.2.1 基于五段法的變剛度網(wǎng)格面板路徑規(guī)劃
        4.2.2 變剛度網(wǎng)格面板鋪層結(jié)構(gòu)規(guī)劃
        4.2.3 網(wǎng)格面板自動(dòng)鋪放程序設(shè)計(jì)
    4.3 變剛度自動(dòng)鋪放工藝實(shí)驗(yàn)分析
        4.3.1 變剛度鋪放工藝參數(shù)及缺陷分析
        4.3.2 曲率半徑與模具對(duì)變剛度鋪放的影響
    4.4 變剛度網(wǎng)格面板自動(dòng)鋪放工藝流程驗(yàn)證
        4.4.1 變剛度網(wǎng)格面板自動(dòng)鋪放實(shí)驗(yàn)
        4.4.2 變剛度蒙皮固化及模型測(cè)試實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3651199