復合材料廣泛應用于船舶上層建筑及其內部結構,勢必會帶來復合材料與鋼質甲板間的連接可靠性問題。連接結構是船體結構的薄弱環(huán)節(jié),其性能特征關系到整船的安全,因此,本文以船用復合材料與金屬連接問題為研究背景,通過設計新型復合材料與金屬混雜連接接頭,研究連接接頭在靜力和疲勞載荷下的強度特性、失效模式、疲勞壽命等力學性能,為船舶復合材料連接結構的設計及實際應用等提供有益的參考。首先,進行了混雜連接接頭的構型設計。通過綜合考慮混雜連接接頭的選材和設計原則,選擇以平面編織玻璃纖維復合材料面板,PVC泡沫夾芯,船用921A鋼等作為接頭主要材料;采用雙剪的螺栓連接結構形式,并以夾芯結構理論為基礎,按照螺栓連接結構幾何參數設計標準進行接頭的尺寸設計,最終完成了H型混雜連接接頭的構型設計工作。然后,針對H型混雜連接接頭進行了有限元仿真分析。利用有限元分析軟件Abaqus建立了H型混雜連接接頭的有限元模型,并定義了適用于本文平面編織復合材料的三維Hashin損傷判別準則,得到了接頭的應力分布,極限承載能力以及損傷失效模式等。接下來對接頭開展了靜態(tài)特性研究。通過三組靜態(tài)試驗件得到的極限承載力、失效破壞模式、應變分... 

【文章頁數】：86 頁

【學位級別】：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 國內外的研究現狀及分析
        1.2.1 復合材料連接技術及研究
        1.2.2 復合材料夾芯結構的研究
        1.2.3 復合材料連接接頭的研究
        1.2.4 國內外文獻綜述的簡析
    1.3 本文主要研究內容
第2章 H型混雜連接接頭構型設計及仿真分析
    2.1 引言
    2.2 復合材料夾芯結構力學基礎
        2.2.1 夾芯結構理論分析方法
        2.2.2 夾芯結構理論工程算法
        2.2.3 夾芯結構破壞模式
    2.3 接頭選材原則
    2.4 接頭設計原則
    2.5 接頭構型設計
    2.6 接頭有限元建模
        2.6.1 幾何模型
        2.6.2 網格劃分
        2.6.3 接觸與邊界條件
    2.7 損傷失效判別
        2.7.1 失效準則選取
        2.7.2 剛度退化模型
        2.7.3 漸進失效分析過程
    2.8 有限元分析結果
    2.9 本章小結
第3章 H型混雜連接接頭靜態(tài)特性研究
    3.1 引言
    3.2 靜態(tài)試驗過程
        3.2.1 試驗設備
        3.2.2 試件及工裝
        3.2.3 試驗步驟
    3.3 靜態(tài)試驗結果
        3.3.1 載荷位移曲線
        3.3.2 試件破壞模式
        3.3.3 應變分布情況
    3.4 試驗結果與有限元結果對比
    3.5 接頭強度影響參數分析
        3.5.1 層板厚度參數影響
        3.5.2 螺栓孔徑參數影響
    3.6 本章小結
第4章 H型混雜連接接頭疲勞特性研究
    4.1 引言
    4.2 疲勞試驗研究
        4.2.1 試驗條件
        4.2.2 疲勞測試過程
    4.3 疲勞試驗結果
        4.3.1 疲勞試驗結果
        4.3.2 疲勞失效模式分析
        4.3.3 應變變化情況
    4.4 剩余強度試驗
        4.4.1 試驗結果
        4.4.2 破壞模式
    4.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3648543