碳纖維增強樹脂基復合材料因其優(yōu)良的性能,被越來越廣泛地應用在工程中。由于復合材料中通常會存在一些微小面積的損傷,需要對其進行修補,膠接修補是其中廣泛應用的方法之一;又由于在使用過程中復合材料極易受到低速沖擊,對結(jié)構(gòu)承載力影響較大,所以本文對單面膠接修補結(jié)構(gòu)進行了損傷處理以及低速沖擊損傷的研究。首先搭建了落錘沖擊試驗系統(tǒng),開展了損傷處理方法對層合板結(jié)構(gòu)抗沖擊性能的影響研究。沖擊試驗結(jié)果表明當初始沖擊能量相同時,水射流切孔試件的吸收能量最大,背部損傷也最大;水射流切孔試件的分層面積略大于鉆孔試件,但水射流切孔試件的斷裂面積和基體開裂面積略小于鉆孔試件;水射流切孔板試件的平均損傷面積為1386.5 mm²,比鉆孔板試件的損傷面積大6.9%。其次,基于ABAQUS平臺編輯了用戶自定義材料子程序,考慮了層內(nèi)損傷判定準則以及確定了分層損傷和膠層損傷的判定理論模型,建立了復合材料單面膠接修補結(jié)構(gòu)的三維有限元模型。討論了低速沖擊載荷作用下,不同補片參數(shù)對修補結(jié)構(gòu)沖擊損傷程度的影響,從沖擊載荷作用下復合材料內(nèi)部分層面積、吸收能量等參數(shù)來衡量結(jié)構(gòu)的修補效果。結(jié)果表明:當補片面積相同時... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

用戶自定義材料子程序流程圖

這些都是為后期修補做準備，本文采用的式，而不同的損傷處理方法對損傷處理后的層合板的影對其進行深入的研究。擊試驗平臺搭建于復合材料層合板低速沖擊研究主要分為數(shù)值模擬分析。而對于試驗研究，能更形象模擬工具以及小重量石子行為的設備是落錘沖擊試驗機，所以本文采用由長春科造的 XBL-300 型微機控制落錘沖擊試驗機來進行低速沖國材料與試驗協(xié)會（American Society for Testing a 定 的 ASTM 系 列 中 關(guān) 于 板 材 試 件 的 低 速 沖 擊36M-05[52]，關(guān)于板材試件有一個標準的夾具，于是按照計并加工了一個適合于本文采用的落錘沖擊試驗機的板示，在使用過程中板材試件固定在下面的一個剛性板上，頭將其夾緊。

復合材料層合板低速沖擊實驗平臺搭建及損傷處理研究低速沖擊試驗標準，本文搭建了落錘沖擊試驗平臺，該試驗三個部分:（1）落錘沖擊試驗機，（2）板材試件夾具，（3）低系統(tǒng)；如下圖 3.2 所示。落錘試驗機部分可預置初始沖擊高度沖擊的產(chǎn)生。低速沖擊試驗力采集系統(tǒng)包括壓力傳感器以及組成，在沖擊過程中復合材料層合板受到的沖擊力與沖頭受反作用力的關(guān)系，所以兩者大小相等，沖頭上接上壓力傳感所受到的壓力傳遞到數(shù)據(jù)采集儀上，數(shù)據(jù)采集儀將其采集，的壓力傳感器是美國壓電有限公司（PCB Piezotronics, IncC05 型壓力傳感器，此傳感器最大能測量的壓力是 22.24kN。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]復合材料低速沖擊損傷研究及等效模型的應用[D]. 宋恒旭.清華大學 2012
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本文編號：3225670