三維編織復(fù)合材料的制備及面內(nèi)拉伸和剪切性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-19 10:59
本文使用膜滲透工藝制備了三維編織復(fù)合材料,并用試驗(yàn)手段和數(shù)值模擬手段研究了這種材料的面內(nèi)拉伸和面內(nèi)剪切的靜態(tài)性能,得到了面內(nèi)拉伸和面內(nèi)剪切的模量和強(qiáng)度。試驗(yàn)得到的強(qiáng)度和模量數(shù)據(jù)在合理的范圍內(nèi)并且分散性較小,說(shuō)明本文使用的膜滲透工藝制造的三維編織材料質(zhì)量穩(wěn)定;趍icro-CT(Micro Computed Tomography,微計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù))圖像建立了三維編織材料的理想化幾何模型,進(jìn)而對(duì)該材料的面內(nèi)拉伸和面內(nèi)剪切性能進(jìn)行了數(shù)值模擬。第二章設(shè)計(jì)了膜滲透工藝的生產(chǎn)裝置并優(yōu)化了加熱速率、真空壓力等工藝參數(shù),生產(chǎn)了三塊三維編織復(fù)合材料板。與復(fù)合材料成型常用的RTM(Resin Transfer Molding,樹(shù)脂傳遞模塑成型)工藝相比,該工藝有成本低、生產(chǎn)裝置簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。但是生產(chǎn)的三維編織復(fù)合材料板還有氣泡和貧膠等肉眼可見(jiàn)的缺陷,說(shuō)明現(xiàn)有的工藝流程和裝置還需要做進(jìn)一步改進(jìn)。第三章對(duì)上一章中膜滲透工藝生產(chǎn)的三維編織復(fù)合材料的面內(nèi)拉伸和剪切靜態(tài)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。使用DIC(Digital Image Correlation,數(shù)字圖像相關(guān))技術(shù)獲取試件的全場(chǎng)應(yīng)變。由于三維編織復(fù)合材料內(nèi)...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
剪切試件的失效模式
模型時(shí)的設(shè)置周期性邊界條件是將相對(duì)的面上的點(diǎn)的自由度耦合起來(lái),對(duì)單胞施加周期性邊界條件能確保單胞的周期性排布。三個(gè)并列的單胞如圖4-3所示。圖4-3三個(gè)并列的單胞[25]給出周期性邊界條件如下。uA uB= l 0x(4-15)vA vB= 0 (4-16)- 40 -
UMAT中給出了各個(gè)方向的損傷。圖4-8為拉伸試件軸向的損傷前后對(duì)比?梢钥吹街钡木暭喪紫仁В瑢(dǎo)致拉伸試件的失效。圖4-8拉伸試件1方向的損傷前后對(duì)比圖4-9為拉伸試件2方向的損傷前后對(duì)比。可以發(fā)現(xiàn)緯紗被拉斷,這符合試驗(yàn)觀察到的損傷規(guī)律。圖4-10為基體損傷前后對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)基體也出現(xiàn)了損傷,這和試驗(yàn)結(jié)果一- 43 -
本文編號(hào):3544295
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
剪切試件的失效模式
模型時(shí)的設(shè)置周期性邊界條件是將相對(duì)的面上的點(diǎn)的自由度耦合起來(lái),對(duì)單胞施加周期性邊界條件能確保單胞的周期性排布。三個(gè)并列的單胞如圖4-3所示。圖4-3三個(gè)并列的單胞[25]給出周期性邊界條件如下。uA uB= l 0x(4-15)vA vB= 0 (4-16)- 40 -
UMAT中給出了各個(gè)方向的損傷。圖4-8為拉伸試件軸向的損傷前后對(duì)比?梢钥吹街钡木暭喪紫仁В瑢(dǎo)致拉伸試件的失效。圖4-8拉伸試件1方向的損傷前后對(duì)比圖4-9為拉伸試件2方向的損傷前后對(duì)比。可以發(fā)現(xiàn)緯紗被拉斷,這符合試驗(yàn)觀察到的損傷規(guī)律。圖4-10為基體損傷前后對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)基體也出現(xiàn)了損傷,這和試驗(yàn)結(jié)果一- 43 -
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