本文主要研究内容
作者吕攀（2019）在《3D打印仿贝壳珍珠层复合材料在静力学和动力学状况下的力学性能研究》一文中研究指出：贝壳珍珠层是一种特殊的生物结构,它广泛存在于自然界中各种带有贝壳的生物中,如海螺、鲍鱼等。它经过几百万年的进化,通过巧妙的组合形成了一种特殊的类似于建筑中的“砖-泥”结构。它主要由两部分组成,硬质但是比较脆弱的CaCO3作为主要组成部分,软质但是延性比较好的有机物作为基质部分。尽管这种结构的CaCO3占有绝大部分,但是相比较纯的CaCO3,它却有更加优异的力学特性。它在强度和模量牺牲都不大的情况下,拥有了更加优异的延性和能量耗散能力。因此它的这种特殊性质也得到了越来越多的关注和研究。随着复合材料研究的不断发展和仿生领域的不断深入,贝壳珍珠层也得到了比较多的关注,而且必将在未来得到更多且更深入的研究和发展。然而目前关于仿贝壳珍珠层复合材料的相关研究还比较欠缺,因此研究贝壳珍珠层复合材料的力学特性不仅仅有着良好的科学意义,也有着良好的现实价值。本论文的主要研究工作为仿贝壳珍珠层复合材料的力学性能研究,主要研究仿贝壳珍珠层复合材料在准静态压缩工程状况和在子弹侵彻环境下的力学性能发展规律,论文主要分为两个部分:第一部分通过3D打印成型的方式,制备仿贝壳珍珠层复合材料的试样。3D打印成型技术具有高效、快捷、节省材料、精度比较高的特点,因此得到了越来越多的应用,特别是在复合材料的研究领域。本文所采用的3D打印试样由刚性不透明塑料Vero Blue作为主要组成部分,以软质类橡胶Tango Black作为基质部分。然后通过变换不同的细部几何尺寸,制备出仿贝壳珍珠层复合材料的试样。实验采用准静态压缩加载的方式,来探究仿贝壳珍珠层复合材料准静态工程状况下压缩力学性能受细部几何尺寸的影响。而且本研究通过结合ABAQUS有限元分析软件的数值模拟结果,对部分实验进行相关验证对照,相关的验证对照显示结果比较吻合。通过准静态压缩的实验和模拟结果,我们可以发现,仿贝壳珍珠层复合材料的一些力学性能特征,如应力应变曲线、压缩模量、压缩强度、破坏吸收能量等受到材料细部几何尺寸影响比较大,如硬质砖块的长宽比、硬质砖块的宽度、软质胶层的厚度。结论显示比较小的软质胶层厚度和比较大的硬质砖块长宽比对力学性能的影响比较明显。第二部分主要通过ABAQUS有限元分析的手段,建立不同细部几何尺寸,且从单层到多层的3D打印仿贝壳珍珠层复合材料的动态分析数值模型。由于所采用的材料参数来自参考文献所指出的刚性塑料Veromagenta和软质类橡胶Tangoblackplus,和静态实验中所采用的试样材料十分相似,因此动态分析和静态实验的材料性能也十分相近。我们通过建立3D打印仿贝壳珍珠层复合材料和冲击物体加冲头的模型,探究侵彻环境下仿贝壳珍珠层复合材料的动态力学性能发展规律。我们发现仿贝壳珍珠层复合材料的抗侵彻性能和硬质砖块的长宽比、软质胶层的厚度和复合材料的设置层数有着十分密切的关系。而且模拟和参考文献的实验对应比较理想。总体上看,本文通过实验加上ABAQUS有限元分析的方法,研究了3D打印仿贝壳珍珠层复合材料在静力学和动力学条件下,一些参数变化的情况下,其力学性能的发展规律。这对于相关的科学研究和现实中的工程应用都有着一定的借鉴价值和意义。
Abstract
bei ke zhen zhu ceng shi yi chong te shu de sheng wu jie gou ,ta an fan cun zai yu zi ran jie zhong ge chong dai you bei ke de sheng wu zhong ,ru hai luo 、bao yu deng 。ta jing guo ji bai mo nian de jin hua ,tong guo qiao miao de zu ge xing cheng le yi chong te shu de lei shi yu jian zhu zhong de “zhuan -ni ”jie gou 。ta zhu yao you liang bu fen zu cheng ,ying zhi dan shi bi jiao cui ruo de CaCO3zuo wei zhu yao zu cheng bu fen ,ruan zhi dan shi yan xing bi jiao hao de you ji wu zuo wei ji zhi bu fen 。jin guan zhe chong jie gou de CaCO3zhan you jue da bu fen ,dan shi xiang bi jiao chun de CaCO3,ta que you geng jia you yi de li xue te xing 。ta zai jiang du he mo liang xi sheng dou bu da de qing kuang xia ,yong you le geng jia you yi de yan xing he neng liang hao san neng li 。yin ci ta de zhe chong te shu xing zhi ye de dao le yue lai yue duo de guan zhu he yan jiu 。sui zhao fu ge cai liao yan jiu de bu duan fa zhan he fang sheng ling yu de bu duan shen ru ,bei ke zhen zhu ceng ye de dao le bi jiao duo de guan zhu ,er ju bi jiang zai wei lai de dao geng duo ju geng shen ru de yan jiu he fa zhan 。ran er mu qian guan yu fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de xiang guan yan jiu hai bi jiao qian que ,yin ci yan jiu bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de li xue te xing bu jin jin you zhao liang hao de ke xue yi yi ,ye you zhao liang hao de xian shi jia zhi 。ben lun wen de zhu yao yan jiu gong zuo wei fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de li xue xing neng yan jiu ,zhu yao yan jiu fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao zai zhun jing tai ya su gong cheng zhuang kuang he zai zi dan qin che huan jing xia de li xue xing neng fa zhan gui lv ,lun wen zhu yao fen wei liang ge bu fen :di yi bu fen tong guo 3Dda yin cheng xing de fang shi ,zhi bei fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de shi yang 。3Dda yin cheng xing ji shu ju you gao xiao 、kuai jie 、jie sheng cai liao 、jing du bi jiao gao de te dian ,yin ci de dao le yue lai yue duo de ying yong ,te bie shi zai fu ge cai liao de yan jiu ling yu 。ben wen suo cai yong de 3Dda yin shi yang you gang xing bu tou ming su liao Vero Bluezuo wei zhu yao zu cheng bu fen ,yi ruan zhi lei xiang jiao Tango Blackzuo wei ji zhi bu fen 。ran hou tong guo bian huan bu tong de xi bu ji he che cun ,zhi bei chu fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de shi yang 。shi yan cai yong zhun jing tai ya su jia zai de fang shi ,lai tan jiu fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao zhun jing tai gong cheng zhuang kuang xia ya su li xue xing neng shou xi bu ji he che cun de ying xiang 。er ju ben yan jiu tong guo jie ge ABAQUSyou xian yuan fen xi ruan jian de shu zhi mo ni jie guo ,dui bu fen shi yan jin hang xiang guan yan zheng dui zhao ,xiang guan de yan zheng dui zhao xian shi jie guo bi jiao wen ge 。tong guo zhun jing tai ya su de shi yan he mo ni jie guo ,wo men ke yi fa xian ,fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de yi xie li xue xing neng te zheng ,ru ying li ying bian qu xian 、ya su mo liang 、ya su jiang du 、po huai xi shou neng liang deng shou dao cai liao xi bu ji he che cun ying xiang bi jiao da ,ru ying zhi zhuan kuai de chang kuan bi 、ying zhi zhuan kuai de kuan du 、ruan zhi jiao ceng de hou du 。jie lun xian shi bi jiao xiao de ruan zhi jiao ceng hou du he bi jiao da de ying zhi zhuan kuai chang kuan bi dui li xue xing neng de ying xiang bi jiao ming xian 。di er bu fen zhu yao tong guo ABAQUSyou xian yuan fen xi de shou duan ,jian li bu tong xi bu ji he che cun ,ju cong chan ceng dao duo ceng de 3Dda yin fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de dong tai fen xi shu zhi mo xing 。you yu suo cai yong de cai liao can shu lai zi can kao wen suo suo zhi chu de gang xing su liao Veromagentahe ruan zhi lei xiang jiao Tangoblackplus,he jing tai shi yan zhong suo cai yong de shi yang cai liao shi fen xiang shi ,yin ci dong tai fen xi he jing tai shi yan de cai liao xing neng ye shi fen xiang jin 。wo men tong guo jian li 3Dda yin fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao he chong ji wu ti jia chong tou de mo xing ,tan jiu qin che huan jing xia fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de dong tai li xue xing neng fa zhan gui lv 。wo men fa xian fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao de kang qin che xing neng he ying zhi zhuan kuai de chang kuan bi 、ruan zhi jiao ceng de hou du he fu ge cai liao de she zhi ceng shu you zhao shi fen mi qie de guan ji 。er ju mo ni he can kao wen suo de shi yan dui ying bi jiao li xiang 。zong ti shang kan ,ben wen tong guo shi yan jia shang ABAQUSyou xian yuan fen xi de fang fa ,yan jiu le 3Dda yin fang bei ke zhen zhu ceng fu ge cai liao zai jing li xue he dong li xue tiao jian xia ,yi xie can shu bian hua de qing kuang xia ,ji li xue xing neng de fa zhan gui lv 。zhe dui yu xiang guan de ke xue yan jiu he xian shi zhong de gong cheng ying yong dou you zhao yi ding de jie jian jia zhi he yi yi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的吕攀，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于仿贝壳珍珠层论文,打印论文,有限元分析论文,准静态论文,侵彻论文,力学性能论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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