發(fā)布時(shí)間：2025-04-27 02:23

　　先進(jìn)層合復(fù)合材料夾芯板作為一種高效的輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式,有利于減輕飛行器結(jié)構(gòu)重量,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)品質(zhì)。然而,飛行器服役和維護(hù)過(guò)程中難免會(huì)受到各種低能量沖擊,易致使層合結(jié)構(gòu)面板產(chǎn)生分層等損傷,從而減小結(jié)構(gòu)壓縮強(qiáng)度,降低結(jié)構(gòu)使用壽命。3D七向編織復(fù)合材料是3D紡織復(fù)合材料領(lǐng)域一種新穎的結(jié)構(gòu)形式,其以獨(dú)特的多向空間網(wǎng)狀整體織物為增強(qiáng)體,具有比模量大、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),能顯著改善材料面外橫向力學(xué)性能,有望替代傳統(tǒng)層合材料面板以提高蜂窩夾芯板結(jié)構(gòu)抗沖擊性能。因此,深入研究3D七向編織復(fù)合材料面板基本力學(xué)性能,探尋3D七向編織復(fù)合材料鋁蜂窩夾芯板低速?zèng)_擊響應(yīng)特性,揭示其沖擊損傷機(jī)理及影響規(guī)律,對(duì)于發(fā)展紡織復(fù)合材料夾芯板結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析方法具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文采用跨尺度方法研究3D編織復(fù)合材料鋁蜂窩夾芯板低速?zèng)_擊響應(yīng)。首先,在細(xì)觀尺度上,基于3D七向編織復(fù)合材料細(xì)觀單胞模型,結(jié)合周期性邊界條件和小變形假設(shè)條件,采用有限元方法,提出材料宏觀等效彈性性能分析模型,實(shí)現(xiàn)了夾芯板面板等效性能的預(yù)測(cè);隨即,嵌入胞元組分材料失效準(zhǔn)則和性能折減方案,采用非線性有限元方法,建立胞元材料在典型載荷作用下的漸...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究工作背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 3D多向編織復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
        1.2.2 復(fù)合材料蜂窩夾芯板低速?zèng)_擊研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 理論基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料彈性本構(gòu)理論與失效準(zhǔn)則
    2.2 鋁合金芯層彈塑性本構(gòu)
    2.3 低速?zèng)_擊非線性動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
    2.4 跨尺度夾芯結(jié)構(gòu)力學(xué)建模方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 3D七向編織復(fù)合材料面板基本力學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 參數(shù)化細(xì)觀單胞模型
    3.3 細(xì)觀單胞有限元力學(xué)建模
        3.3.1 周期性胞元網(wǎng)格離散
        3.3.2 組分材料本構(gòu)關(guān)系
        3.3.3 胞元漸進(jìn)損傷分析
        3.3.4 面板等效性能預(yù)測(cè)
    3.4 面板彈性性能預(yù)測(cè)
        3.4.1 等效彈性性能
        3.4.2 細(xì)觀力學(xué)響應(yīng)
        3.4.3 參數(shù)討論與分析
    3.5 面板強(qiáng)度參數(shù)預(yù)測(cè)
        3.5.1 強(qiáng)度性能
        3.5.2 細(xì)觀力學(xué)響應(yīng)
        3.5.3 參數(shù)討論與分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 3D七向編織復(fù)合材料蜂窩夾芯板低速?zèng)_擊損傷研究
    4.1 引言
    4.2 3D七向編織復(fù)合材料蜂窩夾芯板低速?zèng)_擊損傷力學(xué)建模
        4.2.1 3D七向編織復(fù)合材料蜂窩夾芯板本構(gòu)關(guān)系
        4.2.2 模型網(wǎng)格離散
        4.2.3 沖擊接觸定義
        4.2.4 約束、載荷與邊界條件
    4.3 3D七向編織復(fù)合材料夾芯板低速?zèng)_擊響應(yīng)分析
        4.3.1 典型夾芯板力學(xué)結(jié)構(gòu)建模
        4.3.2 對(duì)比分析與討論
    4.4 參數(shù)討論與分析
        4.4.1 編織工藝參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)的影響
        4.4.2 沖擊能量對(duì)結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)的影響
        4.4.3 芯層高度對(duì)結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：4041731