树脂基层合复合材料多轴强度分析与试验研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chen406507025
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
层合复合材料凭借其高比强度、高比刚度及铺层的可设计性等优良性能广泛应用于航空航天飞行器、船舶工程、武器装备及汽车工业等领域。随着复合材料的广泛应用,服役中的复合材料构件通常在复杂的多轴载荷下工作。因此,复合材料多轴强度理论的研究显得尤为重要。因此,本文针对树脂基复合材料圆管结构在拉/扭多轴载荷作用下的破坏开展试验和预测方法研究,具有重要的理论意义与工程价值。本文的主要工作如下:1.基于树脂基复合材料的单向板性能,结合三维逐渐累积损伤理论,分别引入最大应力准则和Hashin准则,建立了树脂基层合复合材料圆管结构在拉/扭多轴载荷作用下的三维逐渐累积损伤强度预测方法。与试验结果比较表明,采用Hashin失效准则的最大误差为7.0%,优于最大应力准则,即Hashin失效准则更适合于树脂基复合材料树脂基层合复合材料圆管结构在拉/扭多轴载荷作用下的强度预测。2.对树脂基复合材料树脂基层合复合材料圆管结构进行了4种应力比?下的拉/扭多轴加载试验。试验结果显示:随着应力比?的增加,复合材料圆管的拉伸强度提高,而扭转强度下降,抗扭刚性和抗拉刚性都有所下降。3.树脂基复合材料树脂基层合复合材料圆管结构多轴试验及理论预测结果显示,应力比?对树脂基复合材料树脂基层合复合材料圆管结构初始损伤类型与最终破坏时的失效模式有一定影响。应力比?较低时,树脂基层合复合材料圆管结构中损伤类型以纤维压缩和基-纤剪切为起始损伤,在最终失效时以纤维压缩、基体压缩以及基-纤剪切占主导地位;应力比?较高时,树脂基层合复合材料圆管结构中损伤类型以基体开裂为起始损伤,在最终失效时以纤维拉断、基体开裂损伤占主导地位。4.开展了树脂基复合材料的单向板试验,获得了树脂基复合材料的单向力学性能,包括:纵向拉/压、横向拉/压以及面内剪切等一系列基本力学性能的试验研究,共计17件试样,获得了纵/横向弹性模量、剪切模量、泊松比、纵向拉/压强度、横向拉/压强度、剪切强度,为树脂基复合材料树脂基层合复合材料圆管结构在拉/扭多轴载荷作用下的逐渐累积损伤分析方法提供基本的性能参数。
其他文献
为探讨有机质含量对不同温度压力条件下有机-矿质复合体的形成机制,及其对不同有机污染物的吸附机制影响,实验中分别以高岭土和腐殖酸作为粘土矿物质与有机质代表,在高岭土中加入不同腐殖酸含量制备出常温常压(Com0)和高温高压(Com1)状态下不同C/M的有机-矿质复合体。以分子型有机污染物卡马西平(CBZ)与离子型有机污染物四环素(TC)为典型有机物开展吸附解吸批实验,并辅以比表面积全分析(SSA)、扫
有限元法作为计算力学中一种重要的方法,一直以来学界对有限元法的的理论研究都较为关注。其中应力奇点的应力场计算精度较低、网格畸变敏感、剪切闭锁等的问题,是有限元法中常见的难点问题。基于解析试函数有限元法(ATFQ8)则很好的避免了这些问题。相比于传统的有限元法,基于解析试函数有限元法具有良好的抗网格畸变敏感能力和计算精度高的优点。在前人研究的基础之上,本文对二维平面问题的有限元法进行了系统的研究,并
学位
空中交通流量是影响航线网络运行效率和管制员工作负荷的关键因素。而危险天气的出现又会使得空中交通的通行能力降低,为了应对危险天气情况下的空域资源管理,保证一线管制员有条不紊的指挥飞机,空中典型区域的受扰通行能力成为研究关键。本文主要研究危险天气通过航路,航路交叉点和扇区等典型空域时,它们的受扰通行能力变化。主要进行了以下研究:第一,对容量和通行量的概念进行了辨析研究。从航路,航路交叉点,扇区三个角度
近年来,随着我国民航事业的快速发展,交通流量快速增长,给空中交通管制系统带来较大压力,空中交通流量管理是解决终端区拥堵问题的方法之一。其中,航班进场排序辅助系统是流
本文通过南海2000年1月至2017年12月风场再分析资料和slab混合层模式,研究了风场向南海输入近惯性能量的季节变化。结果表明,南海近惯性能通量总体空间分布特征为南多北少,并且从东北向西南逐渐增大。4月和5月近惯性能通量为全年最小,6-10月近惯性能通量南北分布大体相等,11月近惯性能量高值区域主要集中在南海中部。11月到翌年3月,近惯性能通量整体较高,其能通量高值区域主要集中在南海西南部。近
湿地枯落物是湿地生态系统有机物和养分的储存库,其分解过程对维持湿地营养物质循环和能量流动具有重要作用。土壤动物是湿地生态系统重要的生物组成,可以通过对枯落物的破碎、取食等活动直接或间接地影响枯落物的分解过程,然而其在枯落物分解过程中的作用往往被忽视。鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊、国际重要湿地,具有明显的季节性水位波动。到目前为止,土壤动物对鄱阳湖湿地植物降解过程的影响仍不清楚。因此,本研究选取鄱阳湖
当今随着科技的发展与创新,小型无人飞行器和微型飞行器在军事领域以及民用领域的快速普及和创新型应用,有关低雷诺数机翼翼型的空气动力学特性提升的研究受到众多研究学者的
芝麻属胡麻科植物(Sesame,SesamumindicumL.),是中国四大油料之一。芝麻粕是芝麻压榨油的副产物,它含有约5%的粗脂肪、20%的碳水化合物、45%的蛋白质、1.5%的钾、3%的磷及其他矿质元素。目前,芝麻粕尚未得到深度利用开发,这对优质芝麻蛋白资源造成了严重浪费[1]。因此,以芝麻油加工副产物的芝麻粕为本实验原材料,经过微生物发酵处理后,以期找到一种行之有效地深度开发芝麻粕资源的
随着科技的进步和发展,人工智能(AI)的发展迅猛,日益成为引领科技进步、推动产业升级的新引擎,人类社会的生产、生活方式将被颠覆性地改变,在金融、教育、电商、交通等诸多领域,都在发挥着巨大作用,成为了新一轮国际竞争的焦点。中国人工智能企业在当下第三次浪潮中的发展势头良好,处于全球领先地位。当前,我国正在大力推进转型经济,国家政策鼎力支持,要发展人工智能到实际顶级水平。基于此产生的人工智能企业上市、配