本文選題：夾層結(jié)構(gòu)　切入點：復合材料　出處：《湖南大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：夾層結(jié)構(gòu)自誕生以來,由于它比強度和比模量高、耐疲勞并能有效地吸收沖擊載荷,使得它成為汽車、航空航天等工程領域中的重要結(jié)構(gòu)。近年來,隨著人們環(huán)保和安全意識的增強,夾層結(jié)構(gòu)的材料應用領域也在面臨低碳環(huán)保、安全穩(wěn)定的挑戰(zhàn)。椰子中果皮復合夾層結(jié)構(gòu)是將椰子成熟果實的中果皮加工成夾層結(jié)構(gòu)的夾芯,使用碳纖維增強復合材料與玻璃纖維增強復合材料兩種新材料作為復合結(jié)構(gòu)的面板,面板與中果皮夾芯采用粘合劑膠接的方法連接在一起。本文基于試驗方法對椰子中果皮復合夾層結(jié)構(gòu)的力學性能做了研究,并分析了制造工藝、材料選擇等因素對結(jié)構(gòu)的影響。本文首先對國內(nèi)外關于夾層結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀做了闡述,然后探究了以椰子中果皮生物材料作為夾芯的夾層結(jié)構(gòu)制造工藝及成型過程,在粘接成型后分別對不同面板材料的椰子中果皮復合結(jié)構(gòu)進行了單軸載荷準靜態(tài)壓縮試驗,得到椰子中果皮復合夾層結(jié)構(gòu)的靜態(tài)載荷-位移曲線。將得到曲線進行分析計算,得出不同面板材料下復合結(jié)構(gòu)的力學參數(shù)和吸能數(shù)值并進行比較。研究結(jié)果表明,它的力-位移曲線也具有較為明顯的三階段變形特性,這一點與瓦楞板、泡沫夾層結(jié)構(gòu)類似。椰子中果皮復合夾層結(jié)構(gòu)的面板對整體的吸能值和初始峰值力有較大的影響,在受到外部力或沖擊載荷時,加載到椰子中果皮復合夾層結(jié)構(gòu)的能量以纖維變形、基體破壞等方式進行吸收。隨后,對面板材料進行拉伸試驗,分析其力學性能特點研究復合材料面板的破壞機理,同時對椰子中果皮復合夾層結(jié)構(gòu)做三點彎曲試驗分析并計算其抗彎力學參數(shù),驗證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本文對椰子中果皮復合夾層結(jié)構(gòu)的試驗研究及分析為生物材料、復合材料等新材料的應用提供了一定的參考,研究結(jié)果對此類夾層結(jié)構(gòu)的設計制造和工程應用具有指導意義和參考價值。
[Abstract]:Since its birth, sandwich structure has become an important structure in automotive, aerospace and other engineering fields because of its high specific strength and specific modulus, fatigue resistance and effective absorption of impact load. With the increasing awareness of environmental protection and safety, the application field of sandwich structure is also facing the challenge of low carbon, environmental protection, safety and stability. Two new materials, carbon fiber reinforced composites and glass fiber reinforced composites, are used as panels for composite structures. In this paper, the mechanical properties of the composite sandwich structure of coconut pericarp are studied based on the experimental method, and the manufacturing process is analyzed. The influence of material selection and other factors on the structure. Firstly, the present research status of sandwich structure at home and abroad was described, and then the manufacturing process and forming process of sandwich structure with coconut pericarp biomaterials as sandwich core were explored. After bonding forming, the quasi-static compression tests were carried out on the pericarp composite structure of coconut with different panel materials, and the static load-displacement curves of the coco pericarp composite sandwich structure were obtained, and the curves were analyzed and calculated. The mechanical parameters and energy absorption values of composite structures with different panel materials are obtained and compared. The results show that the force-displacement curves also have obvious three-stage deformation characteristics, which is similar to that of corrugated plates. The foam sandwich structure is similar. The panel of the coconut pericarp composite sandwich structure has great influence on the whole energy absorption value and initial peak force, when subjected to external force or impact load, The energy of the composite sandwich structure was absorbed by fiber deformation and matrix failure. Then, the tensile test was carried out to study the failure mechanism of the composite panel, and the mechanical properties of the composite panel were analyzed. At the same time, the stability of the structure is verified by the three-point bending test and the calculation of the flexural mechanical parameters. The experimental study and analysis of the compound interlayer structure of the pericarp in coconut is a biomaterial. The application of new materials such as composite materials provides a certain reference for the design, manufacture and engineering application of this kind of sandwich structures.
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U467.14

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