基于式共固化复合材料阻尼结构弯曲疲劳性能研究

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嵌入式共固化复合材料阻尼结构(Embedded and Co-cured Composite Damping Structure,ECCDS)作为一种新型的功能复合材料,在航空航天、高速列车以及太空运载器等方面具有广阔的应用前景。截止到目前,对其弯曲疲劳寿命的研究几乎处于空白,限制了其进一步的广泛应用。本文就是在前人研究的基础上,用试验与数值模拟相结合的方法对ECCDS进行了疲劳性能的研究,具体工作和创新点有:  1、提出使用120#汽油溶解粘弹性阻尼材料,制成阻尼溶液胶浆,采用双面刷涂法和共固化工艺制得了试验所需的ECCDS试件;  2、改进设计了本试验所需的三点弯曲疲劳试验夹具,增加了试件限位装置,使试件在试验过程中不会发生偏移和脱落,让试验得以长期连续进行;  3、搭建了ECCDS和无阻尼复合材料三点弯曲疲劳试验平台,作出了无阻尼复合材料的S-N曲线,为ECCDS和无阻尼复合材料的疲劳性能设计奠定了基础;  4、建立并验证了ECCDS三点弯曲疲劳性能数值模拟模型,得出了不同阻尼层参数下的ECCDS的疲劳寿命变化趋势,为ECCDS结构的疲劳设计提供参考。
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