發(fā)布時(shí)間：2017-10-01 03:19

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料薄壁管的連接設(shè)計(jì)與分析

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【摘要】：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比剛度大、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于航天、航空、交通等領(lǐng)域。雖然復(fù)合材料具有較好的一體化成型和整體性,然而由于復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備、制造成本和檢修維護(hù)等方面的限制,在使用過程中,復(fù)合材料的連接仍然是不可避免的。復(fù)合材料薄壁管作為一種極具廣泛應(yīng)用潛力的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),對(duì)復(fù)合材料薄壁管的連接展開研究與分析具有重要的意義。本文首先在復(fù)合材料連接和薄壁管道連接研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,根據(jù)復(fù)合材料薄壁管的特性,對(duì)復(fù)合材料薄壁管的連接方式進(jìn)行設(shè)計(jì),并結(jié)合接頭的制造工藝、拆卸安裝要求等其他因素,對(duì)各種連接方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和對(duì)比。分析了帶法蘭盤薄壁圓管剛度降低規(guī)律,制備了卡箍和法蘭接頭樣件,并進(jìn)行了拆裝試驗(yàn)和三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),對(duì)比分析了兩種不同接頭的拆裝效率和連接效率。其次,在考慮連接結(jié)構(gòu)各個(gè)接觸面接觸和摩擦的情況下對(duì)法蘭連接結(jié)構(gòu)和卡箍連接結(jié)構(gòu)的傳力特性進(jìn)行模擬和分析,分析了不同連接方式對(duì)連接結(jié)構(gòu)軸向拉壓剛度和抗彎剛度的影響。此外,對(duì)預(yù)緊力等參數(shù)對(duì)法蘭連接結(jié)構(gòu)和卡箍連接結(jié)構(gòu)連接剛度的影響進(jìn)行了研究和分析,并對(duì)復(fù)合材料薄壁管連接接頭的外形進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。最后,基于Abaqus開發(fā)了漸進(jìn)損傷子程序?qū)?fù)合材料薄壁管連接結(jié)構(gòu)的失效特性進(jìn)行了研究和分析。本文對(duì)復(fù)合材料薄壁管連接接頭進(jìn)行了研究,為復(fù)合材料薄壁管連接接頭的設(shè)計(jì)、研究及其應(yīng)用提供了參考,對(duì)推進(jìn)復(fù)合材料薄壁管的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用具有重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合材料 薄壁管 連接 設(shè)計(jì)與分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-22
• 1.2.1 復(fù)合材料連接研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.2 薄壁管連接研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.3 復(fù)合材料薄壁管連接研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容22-23
• 第2章 復(fù)合材料薄壁管連接方式的設(shè)計(jì)與分析23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 復(fù)合材料薄壁管連接方式的設(shè)計(jì)與分析23-26
• 2.3 帶法蘭盤圓管剛度降低規(guī)律26-30
• 2.4 法蘭連接和卡箍連接可行性研究30-33
• 2.4.1 連接結(jié)構(gòu)裝卸效率試驗(yàn)31
• 2.4.2 連接結(jié)構(gòu)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 復(fù)合材料薄壁管連接結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析34-54
• 3.1 引言34
• 3.2 連接結(jié)構(gòu)傳力特性分析34-40
• 3.3 法蘭連接結(jié)構(gòu)彎矩載荷作用下受力分析40-42
• 3.4 卡箍連接結(jié)構(gòu)彎矩載荷作用下受力分析42-43
• 3.5 連接結(jié)構(gòu)各參數(shù)對(duì)連接剛度的影響43-51
• 3.5.1 各個(gè)參數(shù)對(duì)卡箍連接結(jié)構(gòu)拉壓剛度影響44-48
• 3.5.2 各個(gè)參數(shù)對(duì)法蘭連接結(jié)構(gòu)拉壓剛度影響48-51
• 3.6 復(fù)合材料薄壁管連接接頭外形設(shè)計(jì)與分析51-53
• 3.7 本章小結(jié)53-54
• 第4章 復(fù)合材料薄壁管連接結(jié)構(gòu)漸進(jìn)失效研究54-70
• 4.1 引言54
• 4.2 復(fù)合材料強(qiáng)度準(zhǔn)則54-58
• 4.2.1 復(fù)合材料單層板強(qiáng)度準(zhǔn)則54-57
• 4.2.2 復(fù)合材料層合板強(qiáng)度理論57-58
• 4.3 材料性能退化方法58-61
• 4.3.1 材料性能突然退化準(zhǔn)則58-59
• 4.3.2 材料性能逐步退化準(zhǔn)則59-61
• 4.4 漸進(jìn)失效分析61-62
• 4.5 USDFLD和UMAT子程序算例驗(yàn)證62-65
• 4.6 復(fù)合材料薄壁管連接結(jié)構(gòu)漸進(jìn)失效研究65-69
• 4.7 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77

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本文編號(hào)：952025