本文關鍵詞：復合材料梁腹板剪切穩(wěn)定分析及破壞載荷預報

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【摘要】：復合材料梁在飛機結構中的應用越來越廣,而常常由于梁腹板失穩(wěn)而發(fā)生破壞,因此對梁腹板的穩(wěn)定性進行分析以及其對其破壞載荷進行預報是非常必要的。由于復合材料是一種多相材料,其細觀力學性能在一定程度上決定其宏觀特性。以研究細觀組分性能為出發(fā)點,從而達到預報和分析復合材料宏觀力學性能的目的,是值得深入研究的課題。本文通過線性有限元計算方法對復合材料I形梁進行穩(wěn)定性分析,同時在考慮到復合材料微觀性能和損傷的情況下,建立直觀的細觀力學分析模型,對復合材料I形梁腹板的破壞載荷進行預報。首先根據(jù)試驗需要進行合理的試驗方案設計,并對考核區(qū)的應變數(shù)據(jù)進行重點分析,將其帶入穩(wěn)定性判據(jù),對考核區(qū)穩(wěn)定性進行分析得到該結構的失穩(wěn)載荷。另一方面記錄結構破壞時考核區(qū)應變值、破壞載荷、加載點位移,為有限元仿真預報提供試驗依據(jù)。其次基于復合材料梁腹板穩(wěn)定性試驗結果,在ABAQUS軟件中建立三維有限元仿真模型。在加入初始缺陷之后,對梁腹板進行穩(wěn)定性分析,對加載過程進行了有限元模擬,得到了加載點的載荷位移曲線,對梁腹板剪切穩(wěn)定性進行分析,得到了梁腹板的失穩(wěn)載荷。通過將仿真所得載荷位移曲線和試驗對比,驗證了仿真模型的有效性與精確性。最后考慮到復合材料梁腹板在承受載荷的條件下是一種漸進損傷的過程,本文引入細觀力學單胞模型理論,將該理論與漸進損傷的理論整合編寫成VUMAT,植入到ABAQUS軟件,在此平臺的基礎上實現(xiàn)對梁腹板破壞載荷的預報。
【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】：2015
【分類號】：V214.8

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本文編號：1145101