碳纖維/樹脂基復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化和多功能一體化設(shè)計(jì),在航天器、飛機(jī)、輪船、汽車等制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但是樹脂基復(fù)合材料對(duì)溫度環(huán)境具有敏感性,在不同溫度環(huán)境中樹脂基體會(huì)發(fā)生不同的物理和化學(xué)變化,對(duì)樹脂基體性能造成一定的影響,進(jìn)而影響復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的整體性能。近些年,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)在常溫常壓下的力學(xué)性能進(jìn)行了大量的研究,但對(duì)溫度環(huán)境下復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究較少。因此,開展不同溫度環(huán)境下復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的研究具有重要的科學(xué)意義。本文設(shè)計(jì)并制備了碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu),并對(duì)其在室溫環(huán)境下、高低溫環(huán)境下、熱暴露處理后以及真空熱循環(huán)處理后的力學(xué)性能進(jìn)行了理論預(yù)報(bào)和試驗(yàn)研究。本文以增加面芯間界面粘接強(qiáng)度,提高剪切性能為目標(biāo),采用水切割技術(shù)和嵌鎖組裝工藝設(shè)計(jì)并制備出節(jié)點(diǎn)增強(qiáng)碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)。推導(dǎo)出常溫下復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)在平壓載荷下的理論預(yù)報(bào)公式,并通過四種相對(duì)密度的平壓試驗(yàn),得到了點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)平壓模量和強(qiáng)度,觀察到芯子桿件發(fā)生屈曲失穩(wěn)和壓潰破壞失效,驗(yàn)證了理論預(yù)報(bào)公式的有...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)制備工藝的研究進(jìn)展
    1.3 溫度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能影響的研究進(jìn)展
        1.3.1 高低溫環(huán)境對(duì)復(fù)合材料力學(xué)影響的研究進(jìn)展
        1.3.2 熱暴露環(huán)境對(duì)復(fù)合材料力學(xué)影響的研究進(jìn)展
        1.3.3 熱循環(huán)環(huán)境對(duì)復(fù)合材料力學(xué)影響的研究進(jìn)展
    1.4 國內(nèi)外研究成果的簡析
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 節(jié)點(diǎn)增強(qiáng)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的制備及力學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 節(jié)點(diǎn)增強(qiáng)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的制備
        2.2.1 試驗(yàn)所需原材料
        2.2.2 復(fù)合材料層合板的制備
        2.2.3 鋁合金加固框的制備
        2.2.4 復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的制備
        2.2.5 相對(duì)密度計(jì)算
    2.3 復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣芯子桿件的壓縮性能
    2.4 節(jié)點(diǎn)增強(qiáng)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的平壓性能
        2.4.1 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)平壓模量和強(qiáng)度的理論推導(dǎo)
        2.4.2 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的平壓試驗(yàn)
    2.5 節(jié)點(diǎn)增強(qiáng)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的剪切性能
        2.5.1 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)剪切模量和強(qiáng)度的理論推導(dǎo)
        2.5.2 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的剪切試驗(yàn)
    2.6 與已有復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的比較
    2.7 本章小結(jié)
第3章 高低溫環(huán)境對(duì)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的影響
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)件制備及試驗(yàn)方法
        3.2.1 試驗(yàn)件制備
        3.2.2 試驗(yàn)方法
    3.3 復(fù)合材料桿件在不同溫度環(huán)境下的壓縮行為
    3.4 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)在不同溫度環(huán)境下的平壓性能
        3.4.1 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)平壓模量和強(qiáng)度的試驗(yàn)研究
        3.4.2 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)平壓模量和強(qiáng)度的理論預(yù)報(bào)
    3.5 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)在不同溫度環(huán)境下的剪切性能
        3.5.1 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)剪切模量和強(qiáng)度的試驗(yàn)研究
        3.5.2 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)剪切模量和強(qiáng)度的理論預(yù)報(bào)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 熱暴露對(duì)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 試驗(yàn)件制備及試驗(yàn)方法
        4.2.1 試驗(yàn)件制備
        4.2.2 熱暴露試驗(yàn)方法
    4.3 熱暴露對(duì)復(fù)合材料桿件壓縮性能的影響
        4.3.1 環(huán)氧樹脂熱重分析
        4.3.2 復(fù)合材料桿件壓縮性能的試驗(yàn)研究
    4.4 熱暴露對(duì)金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)平壓性能的影響
        4.4.1 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)平壓模量和強(qiáng)度的試驗(yàn)研究
        4.4.2 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)平壓模量和強(qiáng)度的理論預(yù)報(bào)
    4.5 熱暴露對(duì)金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)剪切性能的影響
        4.5.1 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)剪切模量和強(qiáng)度的試驗(yàn)研究
        4.5.2 金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)剪切模量和強(qiáng)度的理論預(yù)報(bào)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 真空熱循環(huán)對(duì)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響
    5.1 引言
    5.2 平壓和剪切試驗(yàn)件制備及試驗(yàn)方法
        5.2.1 試驗(yàn)件制備
        5.2.2 真空熱循環(huán)試驗(yàn)方法
        5.2.3 性能測試方法
    5.3 真空熱循環(huán)對(duì)碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的影響
        5.3.1 真空熱循環(huán)對(duì)復(fù)合材料線膨脹行為的影響
        5.3.2 真空熱循環(huán)次數(shù)對(duì)碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料質(zhì)損率的影響
    5.4 真空熱循環(huán)對(duì)金字塔點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)平壓和剪切性能的影響
        5.4.1 真空熱循環(huán)對(duì)復(fù)合材料桿件壓縮性能的影響
        5.4.2 真空熱循環(huán)對(duì)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)平壓性能的影響
        5.4.3 真空熱循環(huán)對(duì)復(fù)合材料金字塔點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)剪切性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
個(gè)人簡歷



本文編號(hào)：3877824