层合结构论文-付艳恕,张萌

层合结构论文-付艳恕,张萌

导读:本文包含了层合结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:层合结构,分离式霍普金森杆,波阻抗错配,剪切机制

层合结构论文文献综述

付艳恕,张萌[1](2019)在《金属层合材料结构动态冲击响应行为研究》一文中研究指出为了研究层合结构的动态冲击性能,基于分离式霍普金森杆实验技术,实现了界面结构动态响应行为实验研究,且通过建立具有界面结构试件的冲击动态响应行为数理模型,引入了波阻抗错配对界面动态响应与能量耗散的影响机制。由于并联结构显着的剪切机制的引入,使得其动态应力强度和能量耗散均大于串联结构。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

崔达,李道奎[2](2019)在《基于层间混杂拉剪耦合层合板的弯扭耦合结构》一文中研究指出将层间混杂复合材料引入弯扭耦合自适应结构中可大幅降低材料成本,本文基于经典层合板理论,推导了层间混杂层合板刚度系数、热内力与热力矩的表达式,进而推导了层间混杂拉剪耦合层合板湿热稳定的解析充要条件,采用差分进化算法实现了层合板拉剪耦合效应的优化设计,并利用层间混杂层合板构造了弯扭耦合结构。计算得到碳纤维和玻璃纤维层间混杂材料层合板的优化结果,对其湿热效应和力学性能进行了仿真验证,最后利用Monte Carlo方法实现了复合材料结构的鲁棒性分析。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

龙连春,梁言,侯剑南,刘静毅[3](2019)在《含缺陷复合材料层合薄壁结构的屈曲性能研究》一文中研究指出屈曲是薄壁结构的主要失效形式,采用数值仿真与试验测试相结合研究复合材料层合薄壁结构局部几何缺陷与局部热缺陷对结构屈曲承载力的影响。基于线性与非线性有限元分析方法,分析了开孔形状、开孔尺寸以及开孔位置等几何缺陷参数对复合材料薄板结构屈曲承载力的影响;采用Lanczos算法对含热缺陷的复合材料层合板进行特征值屈曲分析,构建复合材料薄壁板力-热共同作用模型,并分析局部热载荷尺寸、热功率密度对受面内压力复合材料薄板结构屈曲承载力的影响。进行力-热共同作用下薄板结构的失效试验测试验证,针对T300/AG80复合材料层合板,专门设计的预加载及载荷保持装置对复合材料层合板进行加载,局部激光辐照产生局部热载荷,非接触温度与应变测量系统测试实时试验温度与变形,试验测试结果验证了数值模拟方法的可靠性,数值结果与试验测试结果吻合良好。(本文来源于《中国力学大会论文集(CCTAM 2019)》期刊2019-08-25)

朱兆一,李晓文,李妍,熊云峰,扈喆[4](2019)在《基于内聚力模型的CFRP层合板胶接结构力学行为研究》一文中研究指出面对船舶轻量化的发展需求,碳纤维增强复合材料和胶接技术受到了船舶行业的广泛关注。CFRP层合板胶接结构是融合碳纤维增强复合材料和胶接技术的一种典型结构形式,其力学行为与船体结构的安全性密切相关。采用力学实验和有限元仿真相结合的方法,通过建立复合材料胶接结构的几何模型、理论模型和有限元模型,研究了CFRP层合板胶接结构的极限承载能力和损伤失效行为。结果表明:基于内聚力模型的数值模拟结果与力学实验的吻合度较高,能够有效区分线性段和非线性段;复合材料结构的胶接区域是CFRP层合板单搭接结构的薄弱环节; CFRP层合板胶接结构的损伤破坏形式较多,在胶接区同时存在被粘物损伤、胶层失效和界面失效;本文工作为复杂形式的FRP胶接结构的力学特性研究提供了一种参考。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2019年08期)

杨胜奇,张永存,刘书田[5](2019)在《一种准确预测层合梁结构层间剪应力的新锯齿理论》一文中研究指出层合梁是航空航天领域典型的承力构件,而过大的层间剪应力(层间处的横向剪应力)是导致其分层失效的主要原因。针对常见的层数较多的复合材料层合梁以及材料属性差异较大的叁明治夹层梁,现有的理论模型仍然无法准确预测其横向剪应力。通过构造一个新的线性分段锯齿函数,提出了一种能够准确预测层合梁结构横向剪应力的新锯齿理论模型。几个典型的数值算例表明,本文提出的新锯齿理论模型在计算层数较多和材料属性差异较大的层合梁时,具有较高的计算精度,能够准确预测层合梁的分层。另外,该模型预先满足横向剪应力层间连续条件,无需叁维平衡方程后处理就能够准确预测层合梁的横向剪应力。位移场中未知量个数少,不含横向位移的一阶导,便于C0梁单元的构造。(本文来源于《航空学报》期刊2019年11期)

孙文文,张建宝,孙宏杰,刘永佼,孙建波[6](2019)在《一种交织铺层结构层合板性能》一文中研究指出结合复合材料自动纤维铺放(AFP)技术,提出了一种交织铺层结构层合板成型方法,制备了非交织、交织正交层合板、非交织、两向交织和四向交织准各向同性层合板复合材料,并对交织铺层结构复合材料的层间结构和性能进行了分析研究。结果表明:交织正交层合板的拉伸、压缩、弯曲性能较非交织板性能均有所下降,但其层间剪切性能有明显提高,提高幅度约为16%;随着交织铺层组厚度的增加,交织层合板的拉伸性能呈下降趋势;交织层合板的开孔后拉伸、开孔后压缩和冲击后压缩强度保持率均高于非交织板,且冲击后分层损伤面积明显低于非交织板。交织铺层结构层合板相对于普通非交织层合板具有更好的损伤容限能力。(本文来源于《宇航材料工艺》期刊2019年03期)

马小敏[7](2019)在《强动载荷下纤维-金属层合板及其增强梯度夹芯结构的力学行为》一文中研究指出纤维-金属层合板(Fiber-Metal Laminates,FMLs)是指由金属薄板和纤维增强树脂在厚度方向上进行交替铺设,在一定温度与压力作用下形成的层间混杂复合结构。相较于传统金属密度较大、抗疲劳性能较弱、强度较低等缺点,纤维金属层合板结合了金属和纤维复合材料各自的优点,具有比强度高、良好的损伤容限以及抗疲劳性、抗冲击性能优异等特点。其中,玄武岩纤维有着优良的耐高温、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、环境友好等特点,受到了国内外学者的广泛关注。由纤维-金属层合板与多孔金属构成的梯度夹芯结构,能够充分利用二者各自的优点,其中纤维-金属层合板可为结构提供较高的抗拉与抗弯能力,而多孔金属芯层则为结构提供较高的能量吸收能力,因此,发展纤维增强梯度多孔金属夹芯结构,阐明纤维金属层合板及其增强梯度夹芯结构在强动载荷下的变形失效模式和能量耗散机理,建立其典型的动力学分析模型,对夹芯结构的面板组成、几何尺寸、芯层梯度分布等进行优化设计,将进一步提高结构轻量化设计水平和抗冲击性能,从而使多孔金属夹芯结构更好的服务于航空航天,高速运载,新能源开发等各领域。本文采用实验研究、理论分析和数值模拟相结合的方法系统研究了纤维金属层合板及其增强梯度夹芯结构在强动载荷作用下的力学行为。研究内容主要包括以下几个方面:(一)以单向复合材料Hashin失效准则为基础,建立了平纹复合材料3D渐近损伤模型(3D-CDM);(二)爆炸载荷作用下玄武岩纤维-金属层合板的动力学行为;(叁)爆炸载荷作用下纤维-金属层合板增强梯度夹芯结构的动力学行为。文中主要讨论了爆炸载荷作用下结构的变形失效模式、能量吸收和变形机理以及抗冲击性能,取得如下重要成果:以单向复合材料Hashin失效准则为基础,考虑面内剪切非线性力学行为特性、面内纤维方向弹性模量及强度应变率效应,建立了应力判断损伤起始准则;结合断裂能及叁个主方向残余压缩强度,建立了应变描述损伤演化机制;最后结合损伤起始准则判据和损伤演化机制,通过Fortran语言编写了适用于Abaqus有限元软件分析的平纹复合材料3D渐近损伤模型子程序(VUMAT),通过与已有实验进行对比,验证了模型的可靠性。采用自行研制的弹道冲击摆锤系统结合数值模拟方法得到了爆炸载荷下纤维金属层合板在不同冲量下的典型变形失效模式:整体塑性大变形,金属层面内屈曲/折迭,纤维断裂,界面脱胶。与等厚度的金属板相比,高强度复合材料层的加入可以显着提高结构的抗爆性能。且综合考虑冲击加载后结构的完整性、损伤程度以及最终挠度,与相同铺设方式的碳纤维-金属层合板相比,玄武岩纤维-金属层合板表现出了更加优越的抗爆性能。玄武岩纤维-金属层合板的抗爆性能依赖于复合材料的铺层数。当金属铺层厚度不变,增加复合材料铺层数可以显着提高玄武岩纤维-金属层合板的抗爆性能。通过对比结构最大瞬态挠度与最终挠度发现,由于纤维层较高的比刚度,结构具有较大的弹性回弹,尤其是当金属体积分数较低,纤维层体积分数较高时,选取最终挠度作为衡量结构抗爆性能的评价指标会显着高估结构的抗爆能力,所以在纤维-金属层合板抗爆性能评价体系中,应根据不同需求综合考虑结构的最大瞬态挠度与最终挠度。利用弹道冲击摆锤系统,开展了爆炸载荷下纤维金属层合板增强梯度夹芯结构动力学响应的实验研究,探讨了爆炸载荷作用下芯层排列和加载条件对FML增强梯度夹芯结构的变形失效模式,芯层压缩规律,能量分配机制的影响。在爆炸载荷作用下FML增强梯度夹芯结构前面板的变形失效模式受顶面芯层的几何构型的影响,主要表现为花瓣状撕裂、压入变形、中心区域层间脱胶;芯层主要表现为中心区域的压缩密实化、破碎及剪切失效,基于芯层区域(整体变形区域、局部密实化区域和完全密实化/失效区域)划分假设,给出了芯层能量吸收的经验计算方法,得到了不同爆炸载荷作用下芯层的能量吸收,并绘制了芯层变形模态图,定量的分析了芯层的压缩量、侵入深度以及压缩面积;背面板主要表现为整体的塑形大变形及界面脱胶失效。通过对比不同梯度排列夹芯结构的背面板中心点残余挠度,分析了面板材质、芯层孔径变化和壁厚变化、载荷工况对结构抗冲击性能的影响。结果表明,当芯层单胞边长固定时,在迎爆面至背面板之间芯层以相对密度从小到大排列的结构具有最优的防爆性能;当壁厚固定时,在较小冲量作用下芯层相对密度从大到小排列的夹芯结构性能最好,但是当冲量增加时,非梯度芯层具有最佳的抗冲击性能。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)

朱梓珣[8](2019)在《飞机复合材料层合板与金属连接结构热效应分析》一文中研究指出飞机结构中,随着复合材料结构的大量运用,存在许多复合材料与金属的连接区域。由于复合材料与金属的热膨胀特性存在显着差异,导致复合材料-金属混合结构存在显着的温度应力,使得静强度设计从以往的机械力设计为主导,转变为热-机械力共同主导。本文首先对复合材料-铝合金单列叁螺栓连接结构试验件进行拉伸试验研究,得到试验件的螺栓载荷分配比例。利用ABAQUS通用有限元软件建立叁维实体模型,通过数值仿真分析,得到螺栓的承受载荷大小,并与试验结果进行对比,得到比较准确的仿真模型。然后,在上述有限元模型的基础上,加入温度变化条件,对模型进行热-力耦合分析,分别对8组模型研究低温(CT)、和高温(ET)环境对复合材料-金属混合连接结构的应力分布和螺栓承受载荷的影响。并通过热-力耦合分析,研究了不同铺层和不同金属材料的搭接板在低温、常温(RT)和高温环境下,螺栓载荷分配的变化规律。理想的螺栓连接结构,在温度变化时,会由于构件不同的热膨胀系数而发生变形,从而产生温度应力。在螺栓连接处为了协调两板变形,会产生载荷,当环境温度为-75℃时,金属板收缩,对外侧两个螺栓产生指向中间的力;当环境温度为100℃时,金属板膨胀,对外侧两个螺栓产生指向两侧的力,并在结构内产生相应的应力应变。针对不同连接形式、不同金属搭接板材料和两种典型复合材料铺层顺序的复合材料螺栓连接结构,进行热-力耦合分析,研究在温度变化影响下的螺栓载荷分配的变化规律。温度的变化,会导致螺栓载荷分配不均匀的程度提高,载荷向某个外侧的某个螺栓集中,最严重的螺栓承载比例超过55%。本文得到的温度变化对各种连接结构的影响,在飞机设计时有一定的参考价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

杨知寒[9](2019)在《形状记忆层合薄膜结构的折迭/展开性能研究》一文中研究指出目前轻质薄膜结构在超大型空间结构设计中受到越来越多的关注。这是因为,与传统机械结构相比,可展开的轻质薄膜结构具有包装体积小,重量轻、展开面质比大等优点,被认为是未来建造大型空间结构的主要技术途径之一。但是,空间可展开薄膜结构在轨发射前需要紧簇折迭收拢,压紧包装,这意味着柔性薄膜需要进行大曲率弯折,这使得薄膜产生不可恢复塑性变形,使之前光滑平整薄膜在折迭线处形成折痕,即使展开到位后也不可恢复。这样薄膜折痕的数量和程度将会影响空间结构的工作状态。于是,本文以形状记忆环氧树脂及其层合薄膜弯折/展开大变形为研究问题,开展了形状记忆层合薄膜结构的制备与性能表征、形状记忆聚合物弯曲-展开形状记忆行为有限元仿真方法研究,以及层合薄膜结构大曲率弯折力学性能研究,这对新型空间展开薄膜结构的设计与应用具有重要意义。首先,本文研究导电薄膜的加热性能,定量分析薄膜的电阻率和导电薄膜厚度,以及导电薄膜的长度的关系。然后,制备了具有形状记忆特性的EP-OA/MXDA环形树脂增韧体系,讨论了不同配比固化剂和交联剂对于该环氧树脂体系的玻璃化转变温度、形状记忆性能和力学性能的影响,得出EP-90OA/10MXDA环氧树脂体系Tg最低,易于加热,具有最好韧性和最强的形状记忆特性,满足层合薄膜结构的大曲率弯折性能要求。进一步通过实验方法,研究了层合薄膜结构的力学性能以及大曲率弯折/展开性能,研究层合薄膜的弹性与聚酰亚胺薄膜弹性恢复贡献度,以及层合薄膜的屈服强度、拉伸强度,以及层合薄膜大曲率弯折的折迭平衡角随着形状记忆环氧树脂层厚度的变化规律;最后研究了反向弯折以及在折痕区打孔等方法对于层合薄膜展开角度的影响,发现两种方法都可以明显地提高层合薄膜的最大展开角度。其次,描述了层合薄膜中形状记忆聚合物层的形状记忆特性,给出通用有限元仿真分析具有粘弹性的形状记忆聚合物的计算策略,描述仿真计算中所需要的粘弹性参数及其获得方法。然后,基于线粘弹性模型和Prony级数对形状记忆环氧树脂薄梁的大挠度弯曲/展开过程进行仿真;并参数化讨论了热膨胀系数、泊松比、弹性模量、松弛时间和时温等效方程常数等材料参数对形状记忆环氧树脂形状记忆行为的影响规律。最后,以形状记忆层合薄膜为实验研究对象,建立了层合薄膜大曲率弯折实验加载流程,进行常温与玻璃态转化温度条件下不同树脂含量的层合薄膜大曲率弯折实验,研究了不同Kapton薄膜厚度和树脂厚度对弯折性能影响,以及递进弯折加载对薄膜力学响应的影响;建立了弯折力与弯折间距的关系,以及薄膜厚度与最小弯折间距、最大弯折力及弯折损耗间距的关系;研究了反向折迭对层合薄膜大曲率弯折性能的影响;研究了最小弯折间距与折迭平衡角的关系。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

孙振辉[10](2019)在《双面胶接修补CFRP层合板结构抗冲击性能的影响因素研究》一文中研究指出碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)以其优良的性能被广泛应用于航空航天领域。由于复合材料在低速冲击下会产生肉眼不可见的损伤,所以需要对其损伤部位进行修补,常见的修补方法以胶接修补为主。胶接修补中贴补修补简单有效,本文针对双面胶接贴补修补CFRP层合板结构,通过试验和数值分析的方法,研究了补片参数对修补结构抗冲击性能的影响,并对补片进行了优化以使得修补结构具有更优的抗冲击性能。首先,基于连续损伤力学和粘结单元模型并结合VUMAT用户材料子程序构建了双面胶接修补CFRP层合板低速冲击叁维有限元模型。然后,搭建了CFRP层合板低速冲击试验平台,讨论了试验力曲线以及冲击能量曲线的获得并通过试验验证了双面胶接修补CFRP层合板低速冲击有限元模型的正确性。其次,分别研究了单一补片参数(包括补片形状、补片大小、补片厚度以及补片偏转角)对修补结构抗冲击性能的影响,通过提取的层合板分层面积的大小以及吸收能量的多少来衡量修补结构抗冲击性能的优劣,研究结果表明:圆形补片修补结构具有较好的抗冲击性能;补片半径为2.5r时,修补结构吸收的能量和分层面积都较低;补片厚度为0.45mm,或者补片偏转角为0度时,修补结构表现出较好的抗冲击性能。最后,基于DOE(Design of Experiment,简称DOE)和Diffuse Approximation方法创建代理模型,通过优化分析,确定了在同时考虑补片厚度、补片半径和补片偏转角的情况下的最佳补片参数组合。优化结果表明:在同时考虑多个补片参数情况下,修补结构在补片半径为10.50mm、补片厚度为0.44mm以及补片偏转角为28.42°时具有最优抗冲击性能。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01)

层合结构论文开题报告

(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:

将层间混杂复合材料引入弯扭耦合自适应结构中可大幅降低材料成本,本文基于经典层合板理论,推导了层间混杂层合板刚度系数、热内力与热力矩的表达式,进而推导了层间混杂拉剪耦合层合板湿热稳定的解析充要条件,采用差分进化算法实现了层合板拉剪耦合效应的优化设计,并利用层间混杂层合板构造了弯扭耦合结构。计算得到碳纤维和玻璃纤维层间混杂材料层合板的优化结果,对其湿热效应和力学性能进行了仿真验证,最后利用Monte Carlo方法实现了复合材料结构的鲁棒性分析。

(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。

层合结构论文参考文献

[1].付艳恕,张萌.金属层合材料结构动态冲击响应行为研究[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[2].崔达,李道奎.基于层间混杂拉剪耦合层合板的弯扭耦合结构[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[3].龙连春,梁言,侯剑南,刘静毅.含缺陷复合材料层合薄壁结构的屈曲性能研究[C].中国力学大会论文集(CCTAM2019).2019

[4].朱兆一,李晓文,李妍,熊云峰,扈喆.基于内聚力模型的CFRP层合板胶接结构力学行为研究[J].玻璃钢/复合材料.2019

[5].杨胜奇,张永存,刘书田.一种准确预测层合梁结构层间剪应力的新锯齿理论[J].航空学报.2019

[6].孙文文,张建宝,孙宏杰,刘永佼,孙建波.一种交织铺层结构层合板性能[J].宇航材料工艺.2019

[7].马小敏.强动载荷下纤维-金属层合板及其增强梯度夹芯结构的力学行为[D].太原理工大学.2019

[8].朱梓珣.飞机复合材料层合板与金属连接结构热效应分析[D].哈尔滨工业大学.2019

[9].杨知寒.形状记忆层合薄膜结构的折迭/展开性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[10].孙振辉.双面胶接修补CFRP层合板结构抗冲击性能的影响因素研究[D].郑州大学.2019

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