近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)是近年來(lái)新興的力學(xué)方法,其利用非局部思想建立的模型,能夠有效解決宏、微觀力學(xué)領(lǐng)域中的不連續(xù)問(wèn)題,如裂紋擴(kuò)展、結(jié)晶相變等。平流層浮空器蒙皮材料采用涂層機(jī)織復(fù)合材料,是由纖維織物增強(qiáng)結(jié)構(gòu)與涂層結(jié)構(gòu)制成的蒙皮材料。它具有高強(qiáng)度、阻氦氣滲漏性能佳、耐候性好等特點(diǎn):相比于剛性復(fù)合材料,柔性蒙皮材料的力學(xué)性能更為復(fù)雜,材料的撕裂、損傷不易求解。因此,本文基于近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法,對(duì)蒙皮材料損傷問(wèn)題進(jìn)行研究。本文首先對(duì)近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)的基本理論、應(yīng)用以及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,隨后基于復(fù)合材料近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)理論搭建了蒙皮材料的宏觀近場(chǎng)模型,改進(jìn)質(zhì)點(diǎn)本構(gòu)力函數(shù)使得其滿足蒙皮材料的編織結(jié)構(gòu)。所得到的模型可以良好的反應(yīng)編織結(jié)構(gòu)下涂層機(jī)織復(fù)合材料的拉伸性能。為了對(duì)蒙皮材料損傷、斷裂問(wèn)題進(jìn)行分析,從細(xì)觀尺度上搭建了蒙皮材料的近場(chǎng)單胞模型,描述了每一根纖維在單胞空間的特征,并進(jìn)行了損傷問(wèn)題的數(shù)值模擬,結(jié)果表明:數(shù)值模擬結(jié)果與有限元模型得到的結(jié)果規(guī)律一致。并探究了蒙皮材料細(xì)觀尺度上的斷裂以及裂紋擴(kuò)展,能夠?yàn)槊善げ牧蠐p傷問(wèn)題研究提供新的思路和理論基礎(chǔ)。 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

平流層飛艇蒙皮材料的典型結(jié)構(gòu)

圖 3- 4 蒙皮材料 z 方向剖面圖ure 3- 4 z-direction cross-section of envelope ma質(zhì)點(diǎn)離散化的過(guò)程中，先將材料按照緊密編織了圖中方框所占體積，默認(rèn)纖維間縫隙被質(zhì)置，用上標(biāo) 1、2、3 分別表示在薄膜涂層上下標(biāo) k 表示某一層上該質(zhì)點(diǎn)基于某一排序規(guī)層纖維厚度以及涂層厚度，其俯視圖如下：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文圖 3- 4 蒙皮材料 z 方向剖面圖 4 z-direction cross-section of envelope m散化的過(guò)程中，先將材料按照緊密編織中方框所占體積，默認(rèn)纖維間縫隙被質(zhì)用上標(biāo) 1、2、3 分別表示在薄膜涂層上 k 表示某一層上該質(zhì)點(diǎn)基于某一排序規(guī)維厚度以及涂層厚度，其俯視圖如下：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]柔性機(jī)織復(fù)合材料撕裂和頂破損傷機(jī)制的有限元分析[D]. 王萍.東華大學(xué) 2012
[2]機(jī)織復(fù)合材料多尺度漸進(jìn)損傷研究[D]. 王新峰.南京航空航天大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)的金屬板穩(wěn)定性分析方法研究[D]. 孫璐妍.上海交通大學(xué) 2014
[2]基于近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)的FRP層壓板建模與分析[D]. 胡祎樂(lè).上海交通大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3408174