碳纖維復(fù)合材料作為21世紀(jì)新型戰(zhàn)略型材料,在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,其在汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也逐漸向著承力構(gòu)件發(fā)展。由于復(fù)合材料具有各向異性,因此在加工連接孔的過(guò)程中容易出現(xiàn)機(jī)械誤差,包括垂直度誤差和其他幾何形狀誤差。制孔會(huì)造成纖維斷裂,使孔周圍形成應(yīng)力集中,降低整個(gè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度及疲勞壽命。因此有必要研究制孔過(guò)程中出現(xiàn)的機(jī)械誤差,如垂直度誤差、配合方式等參數(shù)對(duì)復(fù)合材料連接結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響,為碳纖維復(fù)合材料的加工過(guò)程提供參考依據(jù)。本文主要開(kāi)展了垂直度誤差及配合方式等參數(shù)對(duì)碳纖維復(fù)合材料多釘單剪連接結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響的研究,主要工作和成果如下:(1)首先介紹復(fù)合材料機(jī)械連接形式及漸進(jìn)損傷方法,采用改進(jìn)的Hashin失效準(zhǔn)則和剛度折減方案建立有限元模型。在ABAQUS中引入U(xiǎn)MAT子程序?qū)?fù)合材料損傷的起始、演化過(guò)程及最終破壞形式進(jìn)行分析,驗(yàn)證了漸進(jìn)損傷方法的正確性,同時(shí)對(duì)影響復(fù)合材料螺栓連接結(jié)構(gòu)拉伸性能的參數(shù)進(jìn)行分析。(2)開(kāi)展了復(fù)合材料多釘單剪連接結(jié)構(gòu)拉伸實(shí)驗(yàn),研究在拉伸載荷作用下力-位移曲線的變化以及結(jié)構(gòu)的破壞形貌。在拉伸實(shí)驗(yàn)中分別考慮無(wú)垂直度誤差和存在垂直度誤差模式對(duì)拉伸性能的影響,...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 碳纖維復(fù)合材料機(jī)械連接國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
2 復(fù)合材料建模方法及損傷模型驗(yàn)證
    2.1 引言
    2.2 復(fù)合材料連接形式及失效模式
        2.2.1 機(jī)械連接形式
        2.2.2 典型失效模式
        2.2.3 機(jī)械連接分析的主要內(nèi)容
    2.3 復(fù)合材料漸進(jìn)損傷理論
        2.3.1 漸進(jìn)損傷概念
        2.3.2 應(yīng)力分析模型
        2.3.3 失效準(zhǔn)則
        2.3.4 材料退化模型
        2.3.5 最終失效評(píng)價(jià)方法
        2.3.6 用戶子程序UMAT
    2.4 漸進(jìn)損傷驗(yàn)證分析
        2.4.1 數(shù)值模型
        2.4.2 網(wǎng)格無(wú)關(guān)化討論
        2.4.3 數(shù)值仿真結(jié)果討論
        2.4.4 損傷分析
    2.5 影響要素分析及參數(shù)確定
        2.5.1 垂直度誤差
        2.5.2 配合方式
        2.5.3 螺栓預(yù)緊力
        2.5.4 釘載分配分析
    2.6 本章小結(jié)
3 碳纖維復(fù)合材料多釘單剪連接拉伸實(shí)驗(yàn)
    3.1 引言
    3.2 碳纖維復(fù)合材料多釘單剪連接拉伸實(shí)驗(yàn)
    3.3 復(fù)合材料多釘單剪結(jié)構(gòu)拉伸試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.3.1 試驗(yàn)力-位移曲線分析
        3.3.3 損傷和破壞分析
        3.3.4 模型的正確性
    3.4 本章小結(jié)
4 復(fù)合材料多釘單剪連接結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    4.1 引言
    4.2 垂直度誤差對(duì)多釘單剪連接結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響
        4.2.1 單釘存在垂直度誤差情況
        4.2.2 雙釘存在垂直度誤差情況
        4.2.3 三釘存在垂直度誤差情況
    4.3 配合方式對(duì)結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響
        4.3.1 間隙配合對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響
        4.3.2 過(guò)盈配合對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響
        4.3.3 配合方式對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響機(jī)制
    4.4 螺栓預(yù)緊力對(duì)結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3985051