復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)作為一種“結(jié)構(gòu)型材料”,廣泛應(yīng)用于雷達(dá)罩、整流罩、機(jī)翼以及尾翼等飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件中。本文針對(duì)復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)鳥(niǎo)撞問(wèn)題,將明膠鳥(niǎo)作為撞擊物,采用空氣炮試驗(yàn)方法進(jìn)行鳥(niǎo)撞試驗(yàn),基于試驗(yàn)建立并驗(yàn)證有限元模型,分析復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)在鳥(niǎo)撞過(guò)程中的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和損傷特征。首先,研究了明膠鳥(niǎo)的數(shù)值建模方法。利用明膠鳥(niǎo)替代真鳥(niǎo)進(jìn)行鋁板撞擊試驗(yàn),試驗(yàn)過(guò)程中明膠鳥(niǎo)呈現(xiàn)類似流體狀破碎和前端破裂后殘余部分回彈的兩種破壞模式;在數(shù)值建模中,對(duì)第一種破壞模式的明膠鳥(niǎo)選用SPH離散方法和狀態(tài)方程本構(gòu)模型,對(duì)第二種破壞模式的明膠鳥(niǎo)選用拉格朗日離散方法和帶失效的彈塑性本構(gòu)模型,并分別對(duì)其本構(gòu)參數(shù)進(jìn)行反演,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合度較高,驗(yàn)證了該建模方法的合理性。隨后,開(kāi)展明膠鳥(niǎo)撞擊復(fù)合材料蜂窩夾芯平板試驗(yàn),研究復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)在鳥(niǎo)體撞擊下的損傷形式以及撞擊速度、蜂窩芯高度、鳥(niǎo)體形狀對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。獲取試驗(yàn)結(jié)果,分析復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)在鳥(niǎo)撞沖擊后的典型損傷特征,得到相關(guān)因素變化對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響;在撞擊過(guò)程中,復(fù)合材料蜂窩夾芯平板表現(xiàn)出由全局彎曲變形主導(dǎo)和局部變形主導(dǎo)的兩種變形模式�；�...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 飛機(jī)鳥(niǎo)撞概述
        1.1.2 復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)概述
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 試驗(yàn)研究
        1.2.2 數(shù)值模擬研究
    1.3 研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 鳥(niǎo)撞動(dòng)力學(xué)理論概述
    2.1 鳥(niǎo)撞載荷與變形特征
        2.1.1 鳥(niǎo)撞剛性靶板
        2.1.2 鳥(niǎo)撞彈性靶板
    2.2 鳥(niǎo)撞動(dòng)力學(xué)的守恒關(guān)系
        2.2.1 質(zhì)量守恒
        2.2.2 動(dòng)量守恒
        2.2.3 能量守恒
    2.3 撞擊接觸及基本特征
        2.3.1 撞擊接觸的幾何條件
        2.3.2 撞擊過(guò)程中的接觸幾何及面力條件
        2.3.3 撞擊接觸力的基本特征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 明膠鳥(niǎo)數(shù)值建模方法研究
    3.1 明膠鳥(niǎo)撞擊鋁合金平板試驗(yàn)
        3.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
    3.2 明膠鳥(niǎo)有限元建模
        3.2.1 離散方法
        3.2.2 本構(gòu)模型的確定與本構(gòu)參數(shù)反演
    3.3 明膠鳥(niǎo)有限元模型驗(yàn)證
    3.4 本構(gòu)參數(shù)適用性驗(yàn)證
        3.4.1 帶失效的彈塑性本構(gòu)參數(shù)適用性驗(yàn)證
        3.4.2 狀態(tài)方程本構(gòu)參數(shù)適用性驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)鳥(niǎo)撞試驗(yàn)研究
    4.1 明膠鳥(niǎo)撞擊復(fù)合材料蜂窩夾芯板試驗(yàn)
        4.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.2 試驗(yàn)結(jié)果
    4.2 相關(guān)因素對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響
        4.2.1 撞擊速度對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響
        4.2.2 蜂窩芯高度對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響
        4.2.3 鳥(niǎo)體不同形狀對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)鳥(niǎo)撞數(shù)值模擬研究
    5.1 復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)有限元建模
        5.1.1 建立幾何模型及劃分有限元網(wǎng)格
        5.1.2 材料本構(gòu)模型及失效判據(jù)
        5.1.3 接觸設(shè)置與邊界條件
    5.2 復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)鳥(niǎo)撞數(shù)值分析
        5.2.1 復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)有限元模型驗(yàn)證
        5.2.2 復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)吸能分析
    5.3 面板鋪層方式的變化對(duì)結(jié)構(gòu)吸能特性的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 復(fù)合材料機(jī)翼前緣鳥(niǎo)撞數(shù)值模擬研究
    6.1 復(fù)合材料機(jī)翼前緣有限元建模
    6.2 復(fù)合材料機(jī)翼前緣鳥(niǎo)撞數(shù)值分析
    6.3 撞擊位置對(duì)機(jī)翼前緣結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響
        6.3.1 鳥(niǎo)體正面撞擊翼肋位置處
        6.3.2 鳥(niǎo)體由斜上方撞擊夾芯結(jié)構(gòu)位置處
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3751723