高溫環(huán)境下復合材料層合板與蜂窩板力學性能分析
本文關(guān)鍵詞:高溫環(huán)境下復合材料層合板與蜂窩板力學性能分析
更多相關(guān)文章: 復合材料 層合板 蜂窩板 拉伸試驗 熱模態(tài) 動響應
【摘要】:飛行器技術(shù)的發(fā)展要求結(jié)構(gòu)部件降低質(zhì)量以提升其飛行速度,這會使飛行器與空氣摩擦產(chǎn)生的溫度升高、承受的機械外載荷增大。由于碳纖維復合材料結(jié)構(gòu)具有高比強度、比模量的特點,能夠滿足飛行器技術(shù)發(fā)展的要求,因此受到越來越廣泛的關(guān)注。對碳纖維復合材料結(jié)構(gòu)在高溫環(huán)境下的力學特性進行研究具有十分重要的意義。本文對碳纖維環(huán)氧樹脂基體層合板、碳纖維雙馬樹脂基體層合板以及由碳纖維環(huán)氧樹脂基體層合板面板和正六邊形芳綸紙蜂窩芯層構(gòu)成的蜂窩板進行高溫環(huán)境下的力學性能試驗研究和仿真分析,測定其拉伸模量、固有頻率、響應幅值隨溫度的變化情況。首先對碳纖維環(huán)氧樹脂基體層合板以及碳纖維雙馬樹脂基體層合板進行了高溫環(huán)境下的靜力拉伸試驗,得出了碳纖維復合材料層合板拉伸模量隨溫度變化規(guī)律,為碳纖維復合材料蜂窩板力學特性的研究奠定基礎(chǔ);然后對復合材料蜂窩板進行了高溫環(huán)境下模態(tài)試驗以及相應溫度下仿真計算,對二者進行對比分析,研究了蜂窩板動力學特性隨溫度變化規(guī)律,繼而結(jié)合層合板拉伸試驗定性推斷蜂窩板結(jié)構(gòu)剛度的變化情況;其次,對復合材料蜂窩板進行了高溫環(huán)境下動響應研究,通過振動臺試驗以及基于模態(tài)疊加法的動響應計算,得出了蜂窩板固有頻率以及在相同激振條件下響應幅值隨溫度變化規(guī)律。最后,對蜂窩板三明治等效模型與蜂窩板原始模型在模態(tài)及動響應計算中進行了對比,分析了等效三明治板模型在蜂窩板仿真計算中的優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】:復合材料 層合板 蜂窩板 拉伸試驗 熱模態(tài) 動響應
【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:V250.2
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-15
- 1.1 課題來源8
- 1.2 研究背景與意義8-9
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-14
- 1.4 本文研究內(nèi)容14-15
- 第2章 熱環(huán)境下復合材料層合板力學性能分析15-21
- 2.1 引言15
- 2.2 復合材料層合板靜力試驗15-20
- 2.2.1 層合板拉伸試驗件設(shè)計15
- 2.2.2 層合板拉伸試驗15-17
- 2.2.3 高溫環(huán)境下層合板拉伸試驗結(jié)果17-19
- 2.2.4 試驗結(jié)果準確性驗證19-20
- 2.3 本章小結(jié)20-21
- 第3章 復合材料蜂窩板熱模態(tài)分析21-39
- 3.1 引言21
- 3.2 復合材料蜂窩板模態(tài)試驗研究21-29
- 3.2.1 常溫模態(tài)試驗21-28
- 3.2.2 蜂窩板熱模態(tài)試驗28-29
- 3.3 蜂窩板模態(tài)仿真計算29-33
- 3.4 結(jié)果對比分析33-37
- 3.4.1 蜂窩板一階模態(tài)分析33-34
- 3.4.2 蜂窩板二階模態(tài)分析34-35
- 3.4.3 蜂窩板三階模態(tài)分析35
- 3.4.4 結(jié)果綜合分析35-37
- 3.5 本章小結(jié)37-39
- 第4章 高溫環(huán)境下復合材料蜂窩板動響應分析39-50
- 4.1 引言39
- 4.2 蜂窩板動響應試驗研究39-45
- 4.2.1 常溫動響應試驗39-43
- 4.2.2 熱環(huán)境下動響應試驗43-45
- 4.3 蜂窩板動響應仿真計算45-47
- 4.4 結(jié)果對比分析47-49
- 4.5 本章小結(jié)49-50
- 第5章 蜂窩板三明治等效模型的仿真分析50-55
- 5.1 引言50
- 5.2 蜂窩板等效理論50-51
- 5.3 三明治等效模型模態(tài)計算51-53
- 5.4 三明治等效模型動響應計算53-54
- 5.5 本章小結(jié)54-55
- 結(jié)論55-57
- 參考文獻57-63
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果63-65
- 致謝65
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