復(fù)合材料作為新型材料,其具有高比強(qiáng)度、高比剛度、耐沖擊、重量輕、耐腐蝕等特點(diǎn)。它在保證比合金類金屬材料輕的情況下,其力學(xué)強(qiáng)度以及模量可以超過許多合金類金屬材料。由于復(fù)合材料層合板制造工藝問題以及服役過程中受到外力沖擊,不可避免的會出現(xiàn)一些內(nèi)部分層以及纖維/基體破壞損傷,這種損傷通過復(fù)合材料層合板的外表難以偵測出來,即使偵測出來也難以評估其損傷程度。因此,需要尋找一種方法來確定復(fù)合材料層合板的損傷位置以及合理評估其損傷的程度,同時又可以對復(fù)合材料層合板的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。論文采用曲率法開展了復(fù)合材料層板損傷特性及識別方法研究。首先以Abaqus中S4R5薄殼單元模擬復(fù)合材料層合板,并提取其單個單元的剛度陣、質(zhì)量陣并在Matlab中完成質(zhì)量陣、剛度陣總裝,再利用總裝的質(zhì)量陣和剛度陣計(jì)算出復(fù)合材料層合板模型的動力學(xué)特性,同時分離出控制平面應(yīng)變、控制彎曲應(yīng)變以及橫向剪切的三種屬性剛度陣。通過矩陣攝動法和剛度衰減法來分析不同屬性剛度對復(fù)合材料層合板動力學(xué)特性的影響規(guī)律,確定對振型曲率影響較大的剛度屬性,再將損傷等效為該屬性剛度的衰減,從而實(shí)現(xiàn)對損傷位置的識別,并對損傷識別原理進(jìn)行進(jìn)一步地探討。然后針... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 復(fù)合材料層合板損傷類型
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 超聲波法
        1.3.2 聲發(fā)射法
        1.3.3 LAMB波法
        1.3.4 動力學(xué)特性法
        1.3.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 層合板剛度衰減特性及損傷識別方法研究
    2.1 引言
    2.2 孤立特征值的矩陣攝動理論
    2.3 曲率法的介紹
        2.3.1 曲率法原理介紹
        2.3.2 曲率法在Matlab實(shí)現(xiàn)方法
    2.4 Abaqus單元分析以及變化剛度陣獲取
    2.5 薄板總體剛度陣組成規(guī)律研究
    2.6 損傷識別方法研究
        2.6.1 彎曲剛度陣攝動分析
        2.6.2 橫向剪切剛度陣攝動分析
        2.6.3 平面應(yīng)變剛度陣攝動分析
    2.7 損傷識別原理分析
    2.8 本章小結(jié)
第3章 層合板分層損傷特性理論分析
    3.1 引言
    3.2 理論模型推導(dǎo)前提
    3.3 層合板貫穿分層模型理論推導(dǎo)
        3.3.1 層合板理論模型
        3.3.2 特殊工況下貫穿分層理論模型
        3.3.3 一般工況下貫穿分層理論模型
    3.4 實(shí)際應(yīng)變邊界條件分析
        3.4.1 彎曲方向不變區(qū)域分層
        3.4.2 彎曲方向變化區(qū)域分層
    3.5 層合板非貫穿分層損傷分析
    3.6 層合板纖維/基體破壞模型
    3.7 本章小結(jié)
第4章 層合板分層損傷特性數(shù)值驗(yàn)證
    4.1 引言
    4.2 數(shù)值驗(yàn)證
        4.2.1 Abaqus節(jié)點(diǎn)位移導(dǎo)入Matlab
        4.2.2 分層損傷數(shù)值算例
        4.2.3 纖維/基體破壞數(shù)值算例
        4.2.4 兩種損傷類型的區(qū)分
    4.3 分層層合板應(yīng)變線計(jì)算方法
    4.4 分層層合板應(yīng)變規(guī)律
        4.4.1 分層于彎曲方向變化位置處應(yīng)變規(guī)律
        4.4.2 分層于彎曲方向不變位置處應(yīng)變規(guī)律
    4.5 不同厚度位置處分層對曲率的影響
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3686574