一、带圆孔复合材料层合板应力集中系数的研究(论文文献综述)
肖志斌,武丽丽,裘雄伟,柯贤朝,蔡亮[1](2021)在《数字图像相关法在复合材料研究中的应用进展》文中认为数字图像相关方法(DIC)具有自动化、光路简单、普适性好及抗干扰能力强等优点,广泛应用于多领域、多种材料的力学性能测试中。综述了自2017年以来,数字图像相关方法在复合材料的力学性能测试、功能结构性能研究及产品质量检测中的应用进展,并提出了发展方向。
陈玉龙,张春兰,肖双强,刘巧沐,伍鑫[2](2020)在《一种复合材料层合板孔边单层应力计算方法》文中研究表明基于复合材料经典层合板理论和各向异性板理论,探讨了带圆孔复合材料层合板受复杂面内载荷作用时层合板内孔边不同铺层角的单层正轴应力计算方法。先将复合材料层合板简化为均质的正交各向异性板,采用各向异性板圆孔边应力公式分别计算拉伸和剪切单独作用时孔边的平均应力和应变,然后叠加获得层合板孔边中面应变,最终获得层合板孔边不同铺层角单层的正轴应变和应力。本文方法计算结果与ANSYS软件计算结果吻合较好。
李军,刘甲秋,陈浩然,王秋野[3](2020)在《复合材料板孔边应力集中研究》文中进行了进一步梳理在板壳理论中,带有开口会引起应力集中,需要对开口部位进行补强,带有小圆孔的金属板壳的应力集中度是3倍,带小孔的复合材料板的应力集中与金属不同。本文针对带有圆孔有限宽复合材料板壳的受力情况进行分析,与金属带圆孔有限宽板壳进行理论和有限元对比。从理论上和有限元仿真上对不同铺层孔边应力集中的影响进行分析对比,使用首层失效准则将没有圆孔与含有圆孔的失效载荷对比,指出适合于此种载荷的铺层形式,总结出针对不同铺层的圆孔的一般性结论,为后续复合材料板壳的设计提供支撑。
王林鑫[4](2020)在《含缺口复合材料层合板拉伸性能研究》文中研究表明随着社会经济的快速发展,节能和环保逐渐成为全世界关注的重点。汽车轻量化也应运而生,使用各类轻质高强的复合材料成为实现汽车轻量化的有利途径。碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)具有良好的使用性能,逐渐发展成为制作汽车零部件的理想材料。但是CFRP存在使用成本较高,回收利用率低的问题,使得众多学者不断寻找其他材料来弥补该缺点。玄武岩纤维(Basalt Fiber Reinforced Plastic,BFRP)凭借其绿色无污染、成本低的特点,逐渐走进汽车工业市场。无论是汽车内饰件或承载件,为了满足装配、连接、布线、降重等需要,大多数的零部件需要进行开缺口的处理。由于纤维是复合材料层合板的主要承力部分,开缺口破坏了纤维的连续性,容易引发缺口边缘应力集中和承载强度下降的问题。本文结合实验方法,理论法和仿真方法,系统的分析了开缺口层合板的失效机理、缺口边缘应力集中现象、层合板的剩余力学性能,主要研究内容如下:分别以BFRP和CFRP含缺口复合材料层合板为研究对象,以缺口尺寸、缺口形状为研究变量,通过准静态拉伸实验,研究了含缺口层合板的渐进失效行为,缺口边缘应力集中现象和剩余强度等。在实验中采用数字图像相关(DIC)技术,记录试件全场表面应变的演化过程和试件的渐进失效损伤行为。试验后使用扫描电镜技术分析了部分层合板损伤失效形态,使用有限元方法对比验证了全场表面应变分布和拉伸强度值。并引入了两种应力准则(WN-损伤模型)来预测不同变量下含缺口试件的拉伸强度。结果表明,理论预测的拉伸强度结果与实验和仿真结果吻合,其中圆形开孔试件的强度预测结果更好。基于WN-损伤模型的预测结果,提出了一种新的有限宽度应力准则公式对直槽型缺口试件的强度进行预测,通过实验结果与预测结果的对比可知,该公式同时适用于无限宽度和有限宽度含缺口层合板试件。为了进一步研究有限宽度应力准则的适用性,本文设计并开展了一系列的验证性实验。通过准静态拉伸实验,得到不同铺层次序、铺层角度和铺层厚度的含直槽型缺口试件的拉伸强度,并与有限宽度应力准则公式的预测结果进行对比。验证结果表明,该有限宽度应力准则公式能够预测具有不同变量的含直槽型缺口试件的拉伸强度,且准确性较高。
姜卓群[5](2019)在《基于界面力学的纤维增强复合材料轴结构失效分析》文中指出在新一代高推重比涡扇发动机设计中,复合材料轴结构的失效模式分析研究是低压涡轮轴结构完整性的重要组成部分。本文针对复合材料轴结构失效模式问题,开展了复合材料轴结构力学性能分析、横向拉伸载荷下应力集中系数的计算分析与含界面的复合材料失效计算三个方面的工作:基于复合材料宏观力学理论,构建复合材料轴结构宏观力学分析模型,计算不同载荷与铺层方案下的轴结构宏观力学性能。分析表明不同温度载荷下,铺层角度为45°,铺层数为5层的复合材料轴结构的承受扭转载荷能力较好;铺层角度为90°,铺层数为5层的复合材料轴结构的承受拉伸载荷能力较好。针对纤维均匀排布的单向纤维增强复合材料在横向拉伸荷载下基体产生应力集中的问题,提出了横向拉伸荷载下基体应力集中系数的表征方法,实现了单、双轴横向拉伸荷载下基体应力集中系数的计算,并通过Si C/TC4复合材料拉伸试验验证了计算模型的有效性。利用所建模型分析了纤维体积分数、材料组分与温度对基体横向拉伸应力集中系数的影响规律。基于复合材料细观力学理论,建立含有界面层的代表体积元模型,计算分析了界面的损伤过程,分析纤维、基体与界面的失效模式,并得到了封闭的复合材料细观力学失效包线。结合复合材料轴结构宏观力学分析,确定复合材料轴结构的失效强度。本文完成了复合材料轴结构失效分析工作,对纤维增强金属基航空发动机低压涡轮轴结构完整性研究具有重要的参考价值,为复合材料低压涡轮轴在航空发动机中的应用提供依据。
宋旭峰[6](2019)在《CFRP/AL叠层构件干涉连接结构力学行为研究》文中研究说明碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)由于其优异的力学性能,被大量使用在民用、军用飞机中。而铝合金在航天器中的使用率一直居高不下,二者叠层构件连接是不可避免的。诸多连接方式中干涉连接可以提高复合材料的连接强度、延长疲劳寿命。基于以上背景,本文针对CFRP/AL叠层构件干涉连接时,连接结构的孔周应力分布展开研究,得到孔周的应力分布模型,为以后分析叠层构件干涉连接结构的连接强度、疲劳寿命奠定基础。首先,针对CFRP层合板干涉连接结构,采用平面弹性问题的复势方法进行孔周应力的分析,建立合理的孔周应力分布模型。通过ABAQUS有限元仿真模拟软件进行建模仿真验证,得到准确的CFRP板干涉连接时的孔周应力分布模型。再通过改变理论模型中螺栓孔径,从而改变连接结构的干涉量值,得到不同干涉量下孔周的应力分布。发现应力分布会随着孔周角度的变化呈现非均匀周期性变化,且应力峰值随着干涉量的增大而增大增大,不同干涉量下应力峰值出现的孔周角度位置是一致的。其次,针对AL板干涉连接结构,同样采用平面弹性问题的复势方法进行干涉配合连接时的孔周应力分布分析,使用ABAQUS有限元仿真模拟软件,建立相对应的有限元模型进行仿真模拟,以验证理论模型的吻合性。得到准确的AL板干涉连接时的孔周应力分布模型。发现在AL板干涉连接过程中孔周径向应力、周向应力在孔周各角度处为恒定值,且无切向应力存在。最后,将CRRP层合板和AL板进行叠层排布,建立叠层构件干涉连接时螺栓与板件孔壁的摩擦力模型以及接触界面摩擦力模型。同时,针对叠层构件接触界面CFRP端的孔周应力进行解析建模。通过ABAQUS仿真模拟软件,建立相对应的有限元模型进行仿真模拟验证,得到准确的叠层构件接触界面处CFRP端孔周应力分布模型。对于不同干涉量下的叠层构件干涉连接,利用有限元技术,对孔周0°~360°范围内叠层构件孔周应力分量进行研究,分析干涉量大小对叠层构件孔壁应力分布的影响。发现叠层构件干涉连接结构接触界面的应力分布相比于CFRP干涉连接结构应力在孔周各角度处有所减小,应力峰值随着干涉量的增大而增大,但应力峰值所出现的角度位置与CFRP干涉连接结构应力峰值角度位置一致。
高维健[7](2019)在《双轴载荷下碳纤维增强复合材料十字型试样设计》文中指出碳纤维增强复合材料(CFRP)缠绕压力容器具有轻质高强、耐高温、抗腐蚀的优点,被广泛用于储存、运输各类工业用气体及液体。缠绕压力容器多为承受内压的薄壁轴对称结构,其结构力学响应分析可简化为不同载荷比作用下的双向平面内力学响应。然而,现阶段缠绕纤维增强压力容器力学性能的分析主要集中在单轴应力状态,双轴状态下缠绕纤维增强压力容器的力学性能分析尚未成熟。双向应力下缠绕纤维复合材料力学性能表征并无相关试验标准,缺乏标准试验件设计和实验手段,难以揭示复杂应力条件对复合材料刚度或强度等力学行为的影响规律。本学位论文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,以碳纤维增强复合材料缠绕气瓶为背景,根据缠绕纤维增强气瓶的双向载荷比为2:1的工作条件,针对碳纤维增强复合材料双轴拉伸十字型试样的设计展开试片级试验设计研究,为揭示碳纤维增强复合材料在双向载荷下的力学行为研究奠定基础。根据缠绕纤维增强复合材料的结构特征,基于网格理论及层合板一般铺设原则进行了双向刚度比为2:1的碳纤维增强复合材料层合板十字型试样设计,确定各方向铺层数量及铺层顺序。为保证试样集中在中心试验区发生初始破坏从而保证实验数据的有效性,通过修改中心削弱区域厚度设计了4种具有不同厚度比的碳纤维增强复合材料十字型试样,并基于有限元方法对其中心试验区关键参数进行分析,获得关键参数随试样厚度比及载荷比的变化规律,从而确定满足试验要求的厚度比范围。为防止试样在变厚度区域产生过大层间应力从而导致发生不合理的破坏形式,基于改进的Hashin准则计算应力强度系数,对比覆盖层对试样层间应力的影响,优选层间应力最小的试样铺设方式。通过调整颈缩角度及过渡圆弧弧度,对试样中心试验区应力集中系数开展灵敏度分析,确定了能够保证试样在中心试验区发生初始破坏的试样关键几何参数的范围,提出了合理的双轴试验的试样设计方案。本学位论文提出的碳纤维增强复合材料十字型试样设计可用于双向刚度比2:1的碳纤维增强缠绕复合材料的双轴拉伸试验,同时保证获取的试验数据的有效性与准确性,准确表征缠绕纤维增强复合材料在双向载荷下的力学行为,揭示双轴应力状态对复合材料力学性能的影响规律。
李阳[8](2018)在《变刚度铺放优化复合材料力学性能》文中研究说明碳纤维复合材料作为一种新型材料,具有强度高、刚度大、可设计等一系列优点。近些年来,在航空、机械、医学等领域日益受到广泛的应用。但是在实际工程应用中,常需要在复合材料层合构件上开孔,构件承受载荷时容易在孔周围产生应力集中。由于此种现象的存在,层合构件承载能力降低,容易失稳。因此,对于如何降低层合板孔周围的应力集中,提高层合板的承载能力已经成为众多学者研究的问题。本文基于有势流场函数设计复合材料层合板的变刚度铺放轨迹,为提高层合板的力学性能提供一种新的有效解决方法。利用有势流场函数构造变刚度的铺放轨迹,建立起铺放轨迹设计与力学分析之间的桥梁。曲线铺放轨迹使层合板在不同的位置具有不同的铺放角度,实现层合板铺放过程中不同位置处刚度的定点设计,充分利用了碳纤维的可设计性及承载能力,同时克服了传统直线铺放层合板整个构件刚度不变以及容易失稳的缺点。优化有势流场函数时,采用快速、高效的LM算法,该算法使流场中不同位置处速度方向与给定载荷工况下层合板对应位置处的最大主应力方向尽可能的一致,同时在算法中加入权重,使算法更具实用性。利用获得的曲线铺放轨迹,在满足层合板所需力学性能的同时,实现轻量化。在有限元的分析中,首先要利用铺放轨迹获得变刚度层合板的模型。先对含孔直线板与变刚度板进行拉伸仿真。通过对比分析,验证变刚度铺放对孔边应力集中的改善。其次,对复合材料层合板中的各组分进行力学性能参数的设置,采用MCT准则对它们进行独立的渐进失效分析。对比分析两类层合板的极限载荷,结果表明,采用变刚度铺放的含中心孔层合板的孔边应力集中下降了 10.67%,极限载荷提高了接近2倍,验证了变刚度曲线铺放方法的有效性。
贾云龙[9](2017)在《复合材料层合板开孔处的应力分析》文中提出船舶总纵弯矩的存在,使船舶的甲板存在较高的弯曲拉、压应力。为了满足船舶的各种技术或使用要求,船舶甲板不可避免会有许多开孔,而开孔孔边的应力集中严重影响甲板的强度。考虑到复合材料严重的各向异性这一特点,当复合材料应用于船舶工程领域时,其开孔处的应力值得设计者认真考虑,而且,由于复合材料层合板的边界处的层间应力一般也较高,层间应力的存在会使板的边缘和开孔处产生脱层,导致结构较早的破坏。针对复合材料层合板开孔处的应力,利用ABAQUS有限元分析技术进行了有限元模拟,分析孔开孔处的应力分布与铺层角度的关系。
尹玉,李小强,李东升,王亮,翟雨农[10](2016)在《复合材料层合板机械连接研究进展》文中研究表明机械连接因其可靠性以及连接工艺上的优势,受到学者和工程界的高度重视。当前国内外学者对机械连接的研究主要是进行数值模拟与试验研究。接头的承载强度、失效形式以及疲劳性能是衡量接头性能的主要指标。接头形式、铺层角度、几何尺寸、钉孔间隙、预紧力等是影响接头性能的主要因素。在实际工程应用中,这些研究对于提高复材机械连接性能有着重要意义。
二、带圆孔复合材料层合板应力集中系数的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、带圆孔复合材料层合板应力集中系数的研究(论文提纲范文)
(1)数字图像相关法在复合材料研究中的应用进展(论文提纲范文)
1 DIC在复合材料力学性能测试研究中的应用进展 |
2 DIC在复合材料功能结构性能研究中的应用进展 |
3 DIC在复合材料产品质量检测中的应用进展 |
4 结语 |
(2)一种复合材料层合板孔边单层应力计算方法(论文提纲范文)
1 引言 |
2 复合材料层合板上圆形孔边应力计算 |
3 算例分析 |
4 结论 |
(4)含缺口复合材料层合板拉伸性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 含缺口复合材料层合板研究现状 |
1.2.1 试验和模拟方法研究现状 |
1.2.2 理论研究现状 |
1.3 本课题的主要内容 |
1.4 本研究的主要创新点 |
第2章 连续纤维增强复合材料层合板理论力学基础 |
2.1 引言 |
2.2 复合材料弹性力学基础 |
2.2.1 各向异性弹性力学基本方程 |
2.2.2 各向异性弹性体的应力-应变关系 |
2.3 复合材料损伤模型 |
2.3.1 层内纤维损伤模型 |
2.3.2 层间基体损伤模型 |
2.3.3 应力集中系数 |
2.3.4 WN-应力准则 |
2.4 本章小结 |
第3章 CFRP/BFRP层合板试样制备及力学性能测试 |
3.1 引言 |
3.2 试样制备工艺 |
3.2.1 真空辅助树脂传递模塑工艺 |
3.2.2 模压成型工艺 |
3.3 试样力学性能测试 |
3.3.1 实验设备介绍 |
3.3.2 DIC技术和试件预处理 |
3.3.3 基础力学性能测试 |
3.3.4 数据处理方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 含缺口层合板准静态拉伸性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 准静态拉伸实验方案 |
4.2.1 圆型、直槽型缺口层合板试样准备 |
4.2.2 准静态拉伸实验过程 |
4.3 准静态拉伸有限元分析模型 |
4.4 结果分析 |
4.4.1 拉伸载荷曲线分析 |
4.4.2 开孔板特征参数分析 |
4.4.3 渐进失效分析 |
4.4.4 应力分布分析 |
4.4.5 局部应变测量结果分析 |
4.4.6 失效特性分析 |
4.5 特征参数实验预测 |
4.6 本章小结 |
第5章 有限宽度应力准则适用性研究 |
5.1 引言 |
5.2 有限宽度应力准则 |
5.3 实验测试方案 |
5.3.1 方案介绍 |
5.3.2 测试过程 |
5.4 结果分析 |
5.4.1 载荷-位移曲线分析 |
5.4.2 直槽板特征参数分析 |
5.4.3 应力分布分析 |
5.4.4 失效特性分析 |
5.5 特征参数预测和对比 |
5.5.1 WN-应力准则预测结果及误差 |
5.5.2 有限宽度应力准则预测结果及误差 |
5.5.3 有限宽度应力准则的适用性 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间所获得的研究成果与科研经历 |
致谢 |
(5)基于界面力学的纤维增强复合材料轴结构失效分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关研究进展 |
1.2.1 复合材料轴结构应用现状 |
1.2.2 复合材料轴结构失效模式研究现状 |
1.3 本文完成的工作 |
第2章 复合材料轴结构失效分析理论 |
2.1 纤维增强金属基复合材料轴结构力学性能分析 |
2.1.1 复合材料细观力学分析 |
2.1.2 复合材料宏观力学分析 |
2.2 复合材料轴结构失效模式分析方法 |
2.2.1 复合材料应力-应变分析 |
2.2.2 复合材料失效准则的选取 |
2.3 纤维增强复合材料界面力学理论 |
2.3.1 界面失效模式分析 |
2.3.2 界面内聚力模型本构关系 |
2.4 本章小结 |
第3章 纤维增强复合材料轴结构力学性能计算与分析 |
3.1 复合材料低压涡轮轴结构有限元模型构建 |
3.1.1 材料参数选取 |
3.1.2 几何模型建立 |
3.1.3 约束和载荷施加 |
3.2 轴结构在不同温度中扭转载荷作用下应力/应变响应特性分析 |
3.2.1 轴结构在不同温度中扭转载荷作用下的危险位置分析 |
3.2.2 铺层角度对应力/应变响应的影响规律分析 |
3.2.3 铺层层数对应力响应的影响规律分析 |
3.3 轴结构在不同温度中拉伸载荷下应力/应变响应特性分析 |
3.3.1 轴结构在不同温度中拉伸载荷下的危险位置分析 |
3.3.2 铺层角度对应力/应变响应的影响规律分析 |
3.3.3 铺层层数对应力响应的影响规律分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 复合材料横向拉伸应力集中系数的计算与试验验证 |
4.1 横向拉伸载荷下基体的应力集中系数计算 |
4.1.1 应力集中系数的表征 |
4.1.2 复合材料细观力学模型构建 |
4.1.3 边界条件与载荷施加 |
4.1.4 计算结果与特征分析 |
4.2 数值模拟模型的试验验证 |
4.3 应力集中系数的影响因素分析 |
4.3.1 纤维体积分数的影响 |
4.3.2 材料组分的影响 |
4.3.3 温度提升的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于界面力学的复合材料轴结构失效模式分析 |
5.1 纤维增强复合材料轴结构细观失效分析 |
5.1.1 基于内聚力模型的复合材料细观力学模型构建 |
5.1.2 复合材料细观应力、应变响应计算与分析 |
5.1.3 界面损伤计算及开裂过程分析 |
5.1.4 复合材料失效分析与试验验证 |
5.2 复合材料细观失效包线的建立与分析 |
5.2.1 复合材料受纵向载荷的失效模式分析 |
5.2.2 复合材料受横向载荷的失效模式分析 |
5.2.3 复合材料细观失效包线分析 |
5.3 不同温度的复合材料细观失效分析 |
5.3.1 温度提升对界面损伤及开裂过程影响的计算与分析 |
5.3.2 不同温度的复合材料细观应力响应计算与分析 |
5.3.3 不同温度的复合材料细观失效包线分析 |
5.4 纤维增强复合材料轴结构失效模式分析 |
5.4.1 纤维增强复合材料轴结构在扭转载荷下失效模式分析 |
5.4.2 纤维增强复合材料轴结构在轴向力载荷下失效模式分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
(6)CFRP/AL叠层构件干涉连接结构力学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 复合材料干涉连接孔周应力分布研究 |
1.2.2 AL板干涉连接孔周应力分布研究 |
1.3 CFRP/AL叠层构件干涉连接技术分析 |
1.4 本文研究内容及方法 |
1.4.1 CFRP层合板干涉配合连接理论研究方法 |
1.4.2 AL板干涉配合连接理论研究方法 |
1.4.3 叠层构件干涉配合连接理论研究方法 |
1.5 论文架构与章节安排 |
2 CFRP干涉连接孔周应力分布分析 |
2.1 CFRP孔周应力解析建模 |
2.1.1 高锁螺栓的形变位移分析 |
2.1.2 复合材料的形变位移分析 |
2.1.3 螺栓-孔周形变位移关系分析 |
2.1.4 孔周应力分布分析 |
2.2 有限元仿真模拟 |
2.2.1 材料尺寸、属性及网格划分 |
2.2.2 有限元仿真模拟结果 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 解析模型的正确性验证 |
2.3.2 干涉量对孔周应力分布的影响 |
2.4 本章小结 |
3 AL板干涉连接孔周应力分布分析 |
3.1 AL板孔周应力分布解析建模 |
3.1.1 高锁螺栓形变位移分析 |
3.1.2 AL板孔周形变位移分析 |
3.1.3 螺栓-孔壁位移形变关系 |
3.2 AL板孔周应力分布有限元仿真模拟 |
3.2.1 材料尺寸、属性及网格划分 |
3.2.2 有限元仿真模拟结果 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
4 CFRP/AL叠层构件干涉连接结构应力分布分析 |
4.1 叠层构件干涉连接接触界面接触面摩擦力及径向应力解析建模 |
4.1.1 叠层构件孔壁处摩擦力解析建模 |
4.1.2 叠层构件接触界面摩擦力解析建模 |
4.1.3 接触界面处CFRP端径向应力分布分析 |
4.2 叠层构件干涉连接接触界面应力分布有限元模拟 |
4.2.1 有限元模型设置及网格划分 |
4.2.2 有限元仿真模拟结果 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 叠层构件接触界面CFRP端应力分布解析模型准确性验证 |
4.3.2 不同干涉量下接触界面CFRP端应力分布有限元分析 |
4.3.3 不同干涉量下接触界面AL板端应力分布有限元分析 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 论文结论总结 |
5.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(7)双轴载荷下碳纤维增强复合材料十字型试样设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 课题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 偏轴拉压试样 |
1.2.2 十字夹芯梁试样 |
1.2.3 平板试样 |
1.2.4 圆盘试样 |
1.2.5 薄壁圆管试样 |
1.2.6 十字型试样 |
1.3 本文工作 |
2 碳纤维增强复合材料双轴拉伸十字型试样概述 |
2.1 基于网格理论与层合板一般排序原则的试样铺层设计 |
2.2 十字型试样结构设计及有限元模型 |
2.3 小结 |
3 碳纤维增强复合材料双轴拉伸十字型试样中心试验区关键系数影响规律研究 |
3.1 不同厚度比及载荷比下试样中心试验区应力分布对比 |
3.2 应力集中系数随试样中心试验区厚度比及载荷比变化规律 |
3.2.1 应力集中系数随试样中心试验区厚度比变化规律 |
3.2.2 应力集中系数随试样中心试验区载荷比变化规律 |
3.3 应力比随试样中心试验区厚度比及载荷比变化规律 |
3.4 中心试验区应力修正系数随试样中心试验区厚度比及载荷比变化规律. |
3.5 小结 |
4 十字型试样层间应力影响分析及关键几何参数确定 |
4.1 十字型试样层间应力影响分析 |
4.2 十字型试样加载臂颈缩角确定 |
4.3 十字型试样过渡圆弧半径及弧度确定 |
4.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(8)变刚度铺放优化复合材料力学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文的研究内容 |
第二章 复合材料层合板不同载荷工况下孔边应力分析 |
2.1 力学模型 |
2.1.1 含中心孔层合板侧面拉伸力学模型 |
2.1.2 含偏心孔层合板侧面拉伸力学模型 |
2.1.3 含偏心孔层合板孔侧面拉伸力学模型 |
2.2 网格划分单元类型及划分方式介绍 |
2.3 孔边应力及应变分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 变刚度铺放轨迹设计及优化 |
3.1 有势流动理论 |
3.1.1 速度势函数和流函数 |
3.1.2 平面有势流动介绍 |
3.1.3 平面有势流叠加 |
3.2 设计变刚度铺放轨迹的函数 |
3.3 LM算法 |
3.3.1 LM算法基本原理 |
3.3.2 LM算法步骤 |
3.3.3 LM算法收敛性的判定 |
3.4 LM算法具体应用 |
3.5 本章小结 |
第四章 变刚度层合板孔边应力分析 |
4.1 复合材料经典层合板理论[1] |
4.1.1 平面应力状态下单层复合材料的应力-应变关系 |
4.1.2 单层材料任意方向的应力-应变关系 |
4.1.3 层合板的失效准则 |
4.2 解析法分析孔边应力理论基础 |
4.3 解析法对比分析 |
4.4 解析法与有限元法对比分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 变刚度对复合材料层合板力学性能的改善 |
5.1 建立有限元模型分析模型 |
5.2 变刚度对孔边应力集中的改善 |
5.2.1 有限元验证 |
5.2.2 实验验证 |
5.3 MCT准则简介及与Hashin准则对比分析 |
5.4 基于MCT准则有限元结果对比分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 科研展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
一 发表论文 |
二 参加科研情况 |
致谢 |
(10)复合材料层合板机械连接研究进展(论文提纲范文)
1 研究方法 |
1.1 试验研究 |
1.2 数值模拟研究 |
2 接头性能 |
2.1 接头失效形式 |
2.2 疲劳性能 |
3 影响因素 |
3.1 接头连接形式 |
3.2 接头几何尺寸 |
3.3 层合板铺层角度与顺序 |
3.4 螺栓预紧力 |
3.5 钉-孔间隙孔 |
4 结论 |
四、带圆孔复合材料层合板应力集中系数的研究(论文参考文献)
- [1]数字图像相关法在复合材料研究中的应用进展[J]. 肖志斌,武丽丽,裘雄伟,柯贤朝,蔡亮. 理化检验(物理分册), 2021(05)
- [2]一种复合材料层合板孔边单层应力计算方法[J]. 陈玉龙,张春兰,肖双强,刘巧沐,伍鑫. 燃气涡轮试验与研究, 2020(04)
- [3]复合材料板孔边应力集中研究[J]. 李军,刘甲秋,陈浩然,王秋野. 纤维复合材料, 2020(02)
- [4]含缺口复合材料层合板拉伸性能研究[D]. 王林鑫. 湖南大学, 2020(08)
- [5]基于界面力学的纤维增强复合材料轴结构失效分析[D]. 姜卓群. 沈阳航空航天大学, 2019(04)
- [6]CFRP/AL叠层构件干涉连接结构力学行为研究[D]. 宋旭峰. 西安理工大学, 2019(08)
- [7]双轴载荷下碳纤维增强复合材料十字型试样设计[D]. 高维健. 大连理工大学, 2019(02)
- [8]变刚度铺放优化复合材料力学性能[D]. 李阳. 天津工业大学, 2018(11)
- [9]复合材料层合板开孔处的应力分析[A]. 贾云龙. 第十届武汉地区船舶与海洋工程研究生学术论坛论文集, 2017
- [10]复合材料层合板机械连接研究进展[J]. 尹玉,李小强,李东升,王亮,翟雨农. 航空制造技术, 2016(11)