碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）具有優(yōu)異的材料性能,主要表現(xiàn)為比模量、比強(qiáng)度高,熱膨脹系數(shù)小,比熱容高,耐燒蝕性能好等,在汽車行業(yè)也越來越受到關(guān)注。目前白車身絕大部分仍為鈑金件,CFRP與金屬材料之間的連接性能好壞是影響車身結(jié)構(gòu)服役性能優(yōu)劣的重要因素。本文研究CFRP與鋁合金的一種無鉚釘鉚接方法:將CFRP板件預(yù)制孔作為下板,與鋁合金上板進(jìn)行無鉚釘鉚接。主要研究開孔CFRP板件的拉伸力學(xué)性能、接頭成形性能以及接頭的單向拉伸力學(xué)性能。重點分析接頭成形損傷、接頭失效以及開孔CFRP板件的損傷演化過程。研究開孔CFRP層合板的單向拉伸力學(xué)性能及損傷模式。對[0]₁₆、[0/90]_4s、[45/-45]_4s三種鋪層形式的開孔CFRP層合板進(jìn)行單向拉伸試驗,得到三種層合板的載荷位移曲線、應(yīng)變場以及試件的斷裂形式�；谶B續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)創(chuàng)建三維CFRP正交各向異性材料模型,建立開孔CFRP層合板拉伸有限元模型,仿真模擬單向拉伸過程,將仿真與試驗結(jié)果進(jìn)行對比驗證模型的準(zhǔn)確性。分析三種鋪層形式開孔CFRP板件在單拉工況下的漸進(jìn)損傷過程,包括... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 開孔CFRP層合板力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
        1.2.2 開孔CFRP與金屬無鉚釘鉚接研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容
第2章 開孔CFRP層合板單向拉伸力學(xué)性能研究
    2.1 開孔CFRP層合板單向拉伸試驗
        2.1.1 單向拉伸試驗
        2.1.2 [0]_(16)開孔CFRP層合板拉伸試驗分析
        2.1.3 [0/90]_(4s)開孔CFRP層合板拉伸試驗分析
        2.1.4 [45/-45]_(4s)開孔CFRP層合板拉伸試驗分析
    2.2 CFRP材料模型
        2.2.1 正交各向異性本構(gòu)方程
        2.2.2 損傷起始及演化
        2.2.3 帶損傷的本構(gòu)方程
    2.3 有限元模型的建立及驗證
        2.3.1 有限元模型的建立
        2.3.2 有限元模型的驗證
    2.4 開孔CFRP層合板單拉損傷分析
        2.4.1 [0]_(16) 開孔CFRP層合板拉伸漸進(jìn)損傷過程分析
        2.4.2 [0/90]_(4s)開孔CFRP層合板拉伸漸進(jìn)損傷過程分析
        2.4.3 [45/-45]_(4s)開孔CFRP層合板拉伸漸進(jìn)損傷過程分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 開孔CFRP與鋁合金無鉚釘鉚接成形研究
    3.1 開孔CFRP與鋁合金無鉚釘鉚接試驗材料及裝置
        3.1.1 鉚接材料
        3.1.2 鉚接模具及對中裝置
    3.2 開孔無鉚釘鉚接試驗研究
        3.2.1 鉚接過程
        3.2.2 不同孔徑CFRP板件對接頭成形效果的影響
    3.3 開孔CFRP與鋁合金無鉚釘鉚接仿真研究
        3.3.1 有限元模型的建立
        3.3.2 有限元模型的驗證
        3.3.3 鉚接過程仿真分析
    3.4 鉚接過程中不同鋪層形式CFRP板件損傷研究
        3.4.1 [0/90]_3 CFRP板件損傷研究
        3.4.2 [45/-45]_3 CFRP板件損傷研究
        3.4.3 [45/90/-45/0/90/45]CFRP板件損傷研究
    3.5 本章小節(jié)
第4章 開孔CFRP與鋁合金鉚接接頭力學(xué)性能研究
    4.1 接頭單向拉伸試驗研究
        4.1.1 孔徑8.0mm CFRP板件的接頭拉伸試驗
        4.1.2 孔徑8.2mm CFRP板件的接頭拉伸試驗
        4.1.3 孔徑8.4mm CFRP板件的接頭拉伸試驗
        4.1.4 不同孔徑CFRP板件接頭的拉伸試驗分析
    4.2 接頭單向拉伸仿真研究
        4.2.1 有限元模型的建立
        4.2.2 有限元模型的驗證
    4.3 接頭單向拉伸失效分析
        4.3.1 接頭頸部斷裂失效分析
        4.3.2 接頭剝離失效分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于Zinoviev理論的含孔復(fù)合材料層合板三維有限元漸進(jìn)失效分析[J]. 昌磊,李書欣,丁安心,王繼輝.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2016(08)
[2]大直徑鋁合金鉚釘以鉚代螺可行性試驗研究[J]. 于海平,張旭,章茂云,孫立強(qiáng),李春峰.  航天制造技術(shù). 2016(04)
[3]復(fù)合材料層合板開孔拉伸性能[J]. 丁聰.  環(huán)球市場信息導(dǎo)報. 2016(17)
[4]分層損傷對含孔復(fù)合材料層合板剩余強(qiáng)度影響[J]. 肖夢麗,張勇波,王治華,傅惠民,楊鑫.  航空動力學(xué)報. 2016(05)
[5]汽車輕量化及鋁合金在現(xiàn)代汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 鄭暉,趙曦雅.  鍛壓技術(shù). 2016(02)
[6]無鉚釘鉚接的力學(xué)性能及失效模式研究[J]. 周璐瑤,呂婕,陸善彬.  機(jī)械強(qiáng)度. 2016(01)
[7]準(zhǔn)各向同性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的開孔拉伸破壞模擬[J]. 鮑宏琛,劉廣彥.  復(fù)合材料學(xué)報. 2016(05)
[8]國產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料開孔拉伸失效分析與預(yù)測[J]. 肖夢麗,張勇波,王治華,傅惠民,楊鑫.  航空動力學(xué)報. 2015(12)
[9]碳纖維復(fù)合材料在汽車工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 趙艷榮,胡平,梁繼才,張文杰.  合成樹脂及塑料. 2015(05)
[10]無鉚釘鉚接的接頭優(yōu)化研究[J]. 陶柳,王云,彭松華.  熱加工工藝. 2015(07)

碩士論文
[1]白車身無釘鉚接工藝及鉚點力學(xué)性能研究[D]. 汪洋.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]無鉚釘鉚接成形參數(shù)對連接強(qiáng)度及疲勞壽命的影響分析[D]. 戚桂悅.吉林大學(xué) 2016
[3]基于疲勞的鋁合金板件無鉚釘鉚接接頭布置規(guī)律研究[D]. 許樂樂.吉林大學(xué) 2016
[4]車身先進(jìn)高強(qiáng)鋼零件無鉚釘鉚接連接及工藝參數(shù)研究[D]. 李兵.吉林大學(xué) 2015
[5]基于耐撞性無鉚釘鉚接接頭建模方法研究[D]. 周璐瑤.吉林大學(xué) 2014
[6]車身無鉚釘接頭靜力學(xué)性能研究及優(yōu)化[D]. 劉學(xué)成.吉林大學(xué) 2012



本文編號：3171273