軌道列車車體輕型復(fù)合材料性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-05 04:31
軌道列車車體的輕量化設(shè)計(jì)能大大降低列車牽引功率,從而降低了列車提速的難度。夾芯結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、彎曲剛度與強(qiáng)度大、抗失穩(wěn)能力強(qiáng)、隔熱及吸聲等優(yōu)點(diǎn),作為軌道列車車體材料,既能保證車體剛度和強(qiáng)度,還能降低車身重量,又具有阻燃、吸收噪音的功能。本文針對(duì)鋁面板/聚酯(PET)泡沫夾芯結(jié)構(gòu),采用試驗(yàn)結(jié)合仿真分析的方法研究了夾芯板抗彎性能、局部壓縮性能及落錘沖擊性能。為保證仿真分析的可靠性,獲取準(zhǔn)確的材料參數(shù),對(duì)夾芯板的鋁面板進(jìn)行了拉伸試驗(yàn),得到了鋁面板的彈性模量、屈服強(qiáng)度及真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線;對(duì)PET泡沫芯層進(jìn)行了壓縮試驗(yàn)及剪切試驗(yàn),得到了芯層的平壓強(qiáng)度、平壓彈性模量、剪切彈性模量、剪切強(qiáng)度、失效剪切應(yīng)變以及壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線、剪切應(yīng)力-應(yīng)變曲線。制作了四種不同規(guī)格的夾芯板用于不同的試驗(yàn)。對(duì)這四種規(guī)格的夾芯板進(jìn)行了三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),分析了其載荷-位移曲線及變形形態(tài),結(jié)果表明面板厚度主要影響夾芯板的載荷及整體變形形態(tài),而芯層密度主要影響芯層的破壞形式。對(duì)不同面板厚度和芯層厚度的夾芯板進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明夾芯板破壞載荷隨面板厚度的增加而增加,同樣隨芯層厚度的增加而增加。考慮到車體的輕量化設(shè)計(jì),引入比載荷...
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義
1.1.1 課題來(lái)源
1.1.2 課題研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 夾層結(jié)構(gòu)概述及應(yīng)用
1.2.2 夾芯板力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.2.3 軌道列車夾層結(jié)構(gòu)應(yīng)用
1.2.4 PET泡沫夾芯板及應(yīng)用
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 夾芯板制備及基體材料試驗(yàn)
2.1 夾芯板的制備
2.2 基體材料性能試驗(yàn)
2.2.1 面板材料拉伸試驗(yàn)
2.2.2 芯層平壓試驗(yàn)
2.2.3 芯層剪切試驗(yàn)
2.3 本章小結(jié)
第3章 夾芯板抗彎性能研究
3.1 夾芯板三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)
3.1.1 試驗(yàn)裝置及試件
3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.2 夾芯板三點(diǎn)彎曲有限元分析
3.2.1 夾芯板三點(diǎn)彎曲有限元模型
3.2.2 夾芯板三點(diǎn)彎曲有限元模型驗(yàn)證
3.3 夾芯板抗彎性能參數(shù)分析
3.3.1 面板厚度對(duì)夾芯板三點(diǎn)彎曲承載能力的影響
3.3.2 芯層厚度對(duì)夾芯板三點(diǎn)彎曲承載能力的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)壓縮性能研究
4.1 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)
4.1.1 試驗(yàn)裝置及試件
4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.2 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮仿真分析
4.2.1 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮有限元模型
4.2.2 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮有限元模型驗(yàn)證
4.2.3 面板厚度對(duì)夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮承載能力影響
4.3 夾芯板局部沖擊試驗(yàn)
4.3.1 試驗(yàn)裝置及試件研究
4.3.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.4 夾芯板局部沖擊仿真分析
4.4.1 夾芯板局部沖擊有限元模型
4.4.2 沖擊速度對(duì)夾芯板承載能力的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 PET復(fù)合頂板承載性能仿真分析
5.1 現(xiàn)代有軌電車概述
5.2 夾芯板參數(shù)確定
5.3 現(xiàn)代有軌電車復(fù)合頂板強(qiáng)度有限元驗(yàn)證
5.3.1 復(fù)合頂板承載要求
5.3.2 復(fù)合頂板均布承載性能驗(yàn)證
5.3.3 復(fù)合頂板局部承載性能驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3755711
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義
1.1.1 課題來(lái)源
1.1.2 課題研究的目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 夾層結(jié)構(gòu)概述及應(yīng)用
1.2.2 夾芯板力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.2.3 軌道列車夾層結(jié)構(gòu)應(yīng)用
1.2.4 PET泡沫夾芯板及應(yīng)用
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 夾芯板制備及基體材料試驗(yàn)
2.1 夾芯板的制備
2.2 基體材料性能試驗(yàn)
2.2.1 面板材料拉伸試驗(yàn)
2.2.2 芯層平壓試驗(yàn)
2.2.3 芯層剪切試驗(yàn)
2.3 本章小結(jié)
第3章 夾芯板抗彎性能研究
3.1 夾芯板三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)
3.1.1 試驗(yàn)裝置及試件
3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
3.2 夾芯板三點(diǎn)彎曲有限元分析
3.2.1 夾芯板三點(diǎn)彎曲有限元模型
3.2.2 夾芯板三點(diǎn)彎曲有限元模型驗(yàn)證
3.3 夾芯板抗彎性能參數(shù)分析
3.3.1 面板厚度對(duì)夾芯板三點(diǎn)彎曲承載能力的影響
3.3.2 芯層厚度對(duì)夾芯板三點(diǎn)彎曲承載能力的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)壓縮性能研究
4.1 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)
4.1.1 試驗(yàn)裝置及試件
4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.2 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮仿真分析
4.2.1 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮有限元模型
4.2.2 夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮有限元模型驗(yàn)證
4.2.3 面板厚度對(duì)夾芯板局部準(zhǔn)靜態(tài)壓縮承載能力影響
4.3 夾芯板局部沖擊試驗(yàn)
4.3.1 試驗(yàn)裝置及試件研究
4.3.2 試驗(yàn)結(jié)果
4.4 夾芯板局部沖擊仿真分析
4.4.1 夾芯板局部沖擊有限元模型
4.4.2 沖擊速度對(duì)夾芯板承載能力的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 PET復(fù)合頂板承載性能仿真分析
5.1 現(xiàn)代有軌電車概述
5.2 夾芯板參數(shù)確定
5.3 現(xiàn)代有軌電車復(fù)合頂板強(qiáng)度有限元驗(yàn)證
5.3.1 復(fù)合頂板承載要求
5.3.2 復(fù)合頂板均布承載性能驗(yàn)證
5.3.3 復(fù)合頂板局部承載性能驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
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