發(fā)布時(shí)間：2021-05-31 23:28

　　復(fù)合材料在B787飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量中所占的比例已達(dá)到50%,國(guó)產(chǎn)民機(jī)C919復(fù)合材料占比約25%左右,預(yù)計(jì)正在預(yù)研下一代寬體客機(jī)或?qū)⒔咏麭787水平。復(fù)合材料力學(xué)性能對(duì)濕熱環(huán)境尤為敏感,而國(guó)內(nèi)外對(duì)蜂窩夾芯材料的研究多為不考慮環(huán)境對(duì)材料影響,鮮有公開發(fā)表同時(shí)考慮濕熱環(huán)境與脫粘損傷這兩種損傷因素對(duì)蜂窩夾芯材料的研究。本文通過(guò)使用三明治夾芯等效理論將蜂窩芯層等效為均勻連續(xù)的實(shí)體單元,將濕熱環(huán)境中的濕應(yīng)力等效為熱應(yīng)力,建立濕熱環(huán)境下的蜂窩夾芯材料本構(gòu)方程,以改進(jìn)Hashin準(zhǔn)則與Besant準(zhǔn)則作為蜂窩夾芯材料的失效判據(jù),并通過(guò)編寫VUMAT子程序?qū)崿F(xiàn)。采用Cohesive單元模擬面板與芯層間的連接方式建立濕熱環(huán)境下蜂窩夾芯板的有限元模型,研究不同濕度與溫度下濕熱應(yīng)力對(duì)蜂窩夾芯材料彎曲性能的影響。又通過(guò)切除某些Cohesive區(qū)域模擬面板與芯層脫粘現(xiàn)象建立有限元模型研究脫粘損傷下脫粘位置、脫粘面積、脫粘個(gè)數(shù)及脫粘區(qū)域間相對(duì)位置對(duì)蜂窩夾芯材料彎曲剩余強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:濕熱環(huán)境降低了1.6%的材料極限承載能力且隨著濕熱與溫度的增加其極限承載能力下降;脫粘現(xiàn)象會(huì)加速面板與芯層分離,脫粘位置影響材料的... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)民航大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文16kthhthEEeqffcceqfeqeqffq2,,2（2-16）因本文采用的等效計(jì)算方法為三明治夾芯等效計(jì)算方法故不對(duì)等效板理論做具體介紹。（3）蜂窩板理論蜂窩板理論是指把整個(gè)蜂窩板等效成一個(gè)等剛度等厚度的均勻各向異性板，因本文不對(duì)其做具體研究也不采用此等效方法故本文不對(duì)其做詳細(xì)介紹。2.2.2蜂窩芯層等效有限元模型的建立對(duì)于蜂窩芯的建模有兩種方法，一種是精細(xì)建模的方法，另一種就是等效建模的方法，即本文對(duì)于蜂窩夾芯材料的蜂窩芯層的建模方法，采用精細(xì)建模的方法對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元計(jì)算雖然在試驗(yàn)件研究領(lǐng)域的損傷方面計(jì)算精度較高，但在工程試驗(yàn)件計(jì)算損傷分析和強(qiáng)度預(yù)測(cè)時(shí)的成本巨大并且效率也較低。而芯層等效計(jì)算法比較適用于工程實(shí)際。由于本文2.1.4已經(jīng)對(duì)建立有限元模型的步驟做了具體介紹，本節(jié)就直接以蜂窩芯的精細(xì)建模與等效建模下力學(xué)響應(yīng)分析為例做具體的建模做法介紹。本文所使用的Nomex蜂窩芯彈性參數(shù)GPaEc12，3.0c，3/56mkgc，蜂窩芯壁厚t1.0，壁長(zhǎng)度mml75.2，蜂窩芯高度mmh7。圖2-2、圖2-3、圖2-4、圖2-5所示分別為精細(xì)建模與等效建模時(shí)的幾何模型及有限元模型。圖2-2精細(xì)建模幾何模型圖2-3等效建模幾何模型

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文16kthhthEEeqffcceqfeqeqffq2,,2（2-16）因本文采用的等效計(jì)算方法為三明治夾芯等效計(jì)算方法故不對(duì)等效板理論做具體介紹。（3）蜂窩板理論蜂窩板理論是指把整個(gè)蜂窩板等效成一個(gè)等剛度等厚度的均勻各向異性板，因本文不對(duì)其做具體研究也不采用此等效方法故本文不對(duì)其做詳細(xì)介紹。2.2.2蜂窩芯層等效有限元模型的建立對(duì)于蜂窩芯的建模有兩種方法，一種是精細(xì)建模的方法，另一種就是等效建模的方法，即本文對(duì)于蜂窩夾芯材料的蜂窩芯層的建模方法，采用精細(xì)建模的方法對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元計(jì)算雖然在試驗(yàn)件研究領(lǐng)域的損傷方面計(jì)算精度較高，但在工程試驗(yàn)件計(jì)算損傷分析和強(qiáng)度預(yù)測(cè)時(shí)的成本巨大并且效率也較低。而芯層等效計(jì)算法比較適用于工程實(shí)際。由于本文2.1.4已經(jīng)對(duì)建立有限元模型的步驟做了具體介紹，本節(jié)就直接以蜂窩芯的精細(xì)建模與等效建模下力學(xué)響應(yīng)分析為例做具體的建模做法介紹。本文所使用的Nomex蜂窩芯彈性參數(shù)GPaEc12，3.0c，3/56mkgc，蜂窩芯壁厚t1.0，壁長(zhǎng)度mml75.2，蜂窩芯高度mmh7。圖2-2、圖2-3、圖2-4、圖2-5所示分別為精細(xì)建模與等效建模時(shí)的幾何模型及有限元模型。圖2-2精細(xì)建模幾何模型圖2-3等效建模幾何模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3209186