本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料蜂窩夾芯板力學(xué)性能及穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在當(dāng)今航空工業(yè)追求環(huán)保效率的總環(huán)境下,結(jié)構(gòu)減重作為永恒目標(biāo)一直沒有變。蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)基于其較高的比剛度比強(qiáng)度廣泛應(yīng)用于飛機(jī)的外部承力結(jié)構(gòu)及內(nèi)飾結(jié)構(gòu)中。結(jié)構(gòu)減重過(guò)程中給復(fù)合材料蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)帶來(lái)的不同面板鋪層、不同芯層高度配比而體現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)性能及穩(wěn)定性表現(xiàn)往往值得關(guān)注;在遭受極端載荷下復(fù)材夾芯結(jié)構(gòu)的破壞模式往往難以預(yù)測(cè),這些都是工程師們致力于解決的問題,夾芯結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究、針對(duì)蜂窩夾芯航空結(jié)構(gòu)件的穩(wěn)定性研究及極端載荷下破壞模式分析就顯得至關(guān)重要。本文以復(fù)合材料面板蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,對(duì)夾芯板的三點(diǎn)彎力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)及仿真分析,并對(duì)復(fù)合材料蜂窩夾芯壁板剪切穩(wěn)定性進(jìn)行仿真及試驗(yàn)研究。針對(duì)不同彎曲取向,不同面板厚度的短梁結(jié)構(gòu)蜂窩夾芯板進(jìn)行三點(diǎn)彎性能仿真及試驗(yàn)研究,建立試驗(yàn)件連續(xù)芯層非線性有限元模型,從破壞模式、極限載荷與總體承載響應(yīng)三個(gè)方面驗(yàn)證了仿真模型有效性。獲得彎曲取向、面板厚度對(duì)蜂窩夾芯板三點(diǎn)彎極限載荷、失效模式、性能演變的影響規(guī)律,薄面板易發(fā)生蜂窩壓塌繼而面板折斷的失效模式,厚面板蜂窩夾芯則是蜂窩剪切破壞。根據(jù)破壞模式篩選測(cè)得芯層等效剪切剛度及強(qiáng)度。推導(dǎo)出三點(diǎn)彎情況下面板與芯層剪力分配關(guān)系,結(jié)果表明,面板剪力分配系數(shù)隨芯層與面板的高厚降低而冪級(jí)數(shù)增長(zhǎng),當(dāng)高厚比大于10,面板剪力分配系數(shù)在5%以內(nèi)。針對(duì)不同面板鋪層、不同芯層高度對(duì)蜂窩夾芯壁板穩(wěn)定性影響,設(shè)計(jì)了一套滿足要求的加載裝置對(duì)蜂窩夾芯壁板剪切載荷作用下進(jìn)行仿真和試驗(yàn)研究。分析不同面板鋪層、不同芯材厚度的蜂窩夾芯壁板分別在剪切作用下的臨界屈曲載荷及失效模式。結(jié)果表明芯層高度越高、面板鋪層越厚,壁板屈曲載荷越大,在一定范圍內(nèi),提高芯層高度比增加鋪層更有效率。芯層高度改變能顯著改變蜂窩夾芯壁板的后屈曲特性及后續(xù)破壞模式,薄芯層設(shè)計(jì)偏于保守,厚芯層設(shè)計(jì)需要兼顧面板強(qiáng)度限制。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合材料尾翼 蜂窩夾芯板 三點(diǎn)彎性能 穩(wěn)定性 破壞模式
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V414
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題來(lái)源及研究的目的和意義9-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 復(fù)合材料蜂窩夾芯板相關(guān)力學(xué)基礎(chǔ)17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 相關(guān)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)17-20
• 2.2.1 正交各向異性單層板及其層合板的剛度與強(qiáng)度17-19
• 2.2.2 三明治模型芯層等效彈性參數(shù)19-20
• 2.3 蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的屈曲20-24
• 2.3.1 蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性概述20-22
• 2.3.2 蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)屈曲載荷計(jì)算22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 復(fù)合材料蜂窩夾芯板彎曲性能分析25-41
• 3.1 剪力分配分析25-28
• 3.2 試驗(yàn)設(shè)備及試樣概述28-30
• 3.3 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析30-35
• 3.3.1 極限載荷30-31
• 3.3.2 試驗(yàn)過(guò)程與破壞模式31-35
• 3.4 夾芯剪切強(qiáng)度與剪切模量計(jì)算35-37
• 3.5 仿真試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比37-39
• 3.5.1 有限元模型建立37-38
• 3.5.2 變形形態(tài)與總體承載響應(yīng)38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 第4章 夾芯壁板穩(wěn)定性試驗(yàn)與仿真研究41-67
• 4.1 引言41
• 4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)41-44
• 4.2.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒榻B41-42
• 4.2.2 試驗(yàn)設(shè)備及模型承載狀態(tài)42-43
• 4.2.3 剪切試驗(yàn)件應(yīng)變、位移測(cè)點(diǎn)布置43-44
• 4.3 壁板穩(wěn)定性承載特性仿真分析44-47
• 4.4 蜂窩夾芯壁板剪切試驗(yàn)結(jié)果處理與分析47-58
• 4.4.1 極限載荷48-49
• 4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果處理分析49-56
• 4.4.3 仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比56-58
• 4.5 破壞模式分析58-64
• 4.5.1 SA6 類壁板破壞模式分析58-60
• 4.5.2 SA8 類壁板破壞模式分析60-62
• 4.5.3 SB6 類壁板破壞模式分析62-63
• 4.5.4 SB8 類壁板破壞模式分析63-64
• 4.6 試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比評(píng)價(jià)64-66
• 4.7 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果73-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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  本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料蜂窩夾芯板力學(xué)性能及穩(wěn)定性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：451727