金属-金属胶接复合材料尼龙网层间增韧机理分析

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leonmalay
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
在直升机蜂窝面板的束口区,存在金属-金属胶接的区域,如尾翼、门窗等必须封边的部位,其连接部位载荷分布情况十分复杂,使胶接部位在较低的剥离强度下产生裂纹,甚至发生裂纹不断扩展的现象,严重降低了胶接构件的使用性能和承载能力。因此,在不改变基体材料以及不增加多少工艺的情况下通过设计合适的层间结构达到较大程度的抑制复合材料发生分层损伤,提高其断裂韧性成为复合材料设计与分析研究的热点。实验证明,在胶膜层内部植入尼龙网增韧层能在保证良好工艺性能的前提下,显著提高复合材料的断裂韧性。然而,当前对于胶膜尼龙网层间增韧机理方面的研究较少,可供参考的实验数据和文献资料不多,因此通过试验以及建立尼龙网层间增韧复合材料层间分层破坏的数值分析模型研究其增韧机理,具有重要应用价值和理论意义。本文通过双悬臂梁(DCB)试验和端部缺口弯曲(ENF)试验,测试了含增韧胶膜和不含增韧胶膜铝-铝粘接件的断裂韧性,分析了尼龙网增韧胶膜对粘结件I型和II型层间断裂韧性的影响。结果表明:在胶膜中植入尼龙网增韧层之后,复合材料I型分层时的峰值载荷、扩展阻力以及G(40)C得到显著提高,初始裂纹长度为50mm时,G(40)C由0.211N·mm-1提高到0.386N·mm-1,相比层间无尼龙网增韧层,其能量释放率提升了45%。断面分析发现:引入增韧层后裂纹出现偏折,进入尼龙网增韧区,发生尼龙网与胶膜界面脱粘以及尼龙网格区域胶膜内聚破坏,导致胶接复合材料的层间力学性能有所提高。II型裂纹能量释放率由0.667N·mm-1提高到1.168N·mm-1,相比层间无尼龙网增韧层,其能量释放率提升了42%。证明在胶膜层中植入尼龙网增韧层后,复合材料的层间抗分层能力得到显著提升。已有的研究表明,G(40)(40)c与层合板的冲击后压缩强度(Compression after impact)是相关的,即G(40)(40)c高,冲击后压缩强度也会相应地高。利用MMB混合型加载方案进行了I/II混合型四种不同比例的试验,得到了各比例下分量值G(40)m、G(40)(40)m,并结合纯I型与纯II型试验结果建立了混合型分层失效判据,为金属-金属胶接复合材料的结构设计提供基础。对尼龙网层间增韧胶膜进行了多尺度分析,通过数值算例验证了本文采用的多尺度分析模型方法的正确性,之后通过三维单胞模型对尼龙网增韧胶膜进行了细观-宏观力学性能预测,得其整体的宏观性能参数,然后建立尼龙网增韧胶膜双悬臂梁有限元分析模型与试验结果进行了验证。同时,计算了未增韧与增韧后有限元模型裂纹尖端的J积分,对比未增韧有限元模型,在发生层间分层时裂纹在增韧区扩展的裂纹尖端J积分降低明显,而在增韧胶膜-铝板界面处则差别不大,同时裂纹尖端Y向法向应力sy及层间切应力tyz在加入尼龙网增韧层之后显著降低,裂纹尖端应力集中得到有效改善。
其他文献
我国是农业大国,自古以来,干旱导致的农业灾害一直是我国农业生产发展的主要灾害。为预测干旱趋势,有效制定抗旱减灾对策,有效降低农业损失,农业干旱预测研究具有现实指导意义。江西是中国农业大省,但时常被干旱灾害造成极大的破坏,其中主要为农业干旱。本文主要对江西省干旱规律进行分析,进而对其农业干旱作预测探究,选择九江、宜春、南昌、赣州、南城作为主要研究区。成果如下:(1)首先使用一元线性回归法、M-K检验
学位
制造业是实体经济的重要支撑。近年来,制造业在转型升级的过程中遇到了创新动力不足、管理效率低下和技术进步缓慢等问题,严重制约了制造业产业的发展。作为新一代信息技术,人工智能的发展为制造业企业带来了“技术跳跃”、创新互补等溢出效应,推动了制造业产业的重新布局和变革,是促进制造业转型升级和提振实体经济的重要抓手,为各地制造业发展提供了新的力量与机遇。因此,本文重点聚焦于区域人工智能专利合作对制造业全要素
学位
农村不动产是我国农民生存发展的基本要素之一,与其相关的诸项问题会影响农村社会的健康稳定发展,对农村治理现代化至关重要。随着我国城镇化脚步的加快,农村人口大量减少,农村宅基地和房屋出现大量闲置甚至荒废的现象;受我国相关法律制度限制,农村宅基地和房屋难以实现合法流转,隐形交易现象频发,引起了国家与众多学者的广泛关注。基于此,在充分尊重民意、了解民意的前提下,对农户的不动产流转意愿及影响其意愿的因素进行
学位
《申报》是民国时期最具影响力的报纸之一。二十世纪二三十年代是我国报刊业快速发展的“黄金时期”,这段时间报纸上刊登了大量与市民生活息息相关的社会广告。这些社会广告在一定程度上能够反映出当时社会发展的变化,并且对市民生活和社会进展产生影响。本文将《申报》中的社会广告按照广告主的不同分为政府广告、社会组织广告和个人广告三类,并从表现形式和广告创意两方面对社会广告进行分析。论文主要选取了1925年“抵货运
学位
<正>布鲁姆按照认知的复杂程度,将思维过程具体化为六个教学目标,也就是学习时需要掌握的六个类目的行为表现,由低到高包括记忆、理解、应用、分析、综合、评价. 按照布鲁姆对思维所作的分类,所谓高阶思维,是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力.课堂教学应该把关注重点从知识结果的传递和掌握,转变为对学习过程和意义的理解.有研究者指出,注重高阶思维教学、关注学习过程的课堂有三个可以观察到的特征:能
期刊
污水管道建设是城市的生命线工程,是关乎国家经济和社会可持续发展的市政基础设施。污水运至污水处理厂,经组合工艺处理、水质净化后排出都离不开管网的输送,管网工程建设成本很高,如何科学合理地从全流域范围规划布局污水管道设计是相当重要的,因此,污水收集管网工程设计优化具有重要的现实意义。现有遗传算法下污水管网优化研究多用在小型工程,大中型较少。此外,遗传算法不能完全模拟自然选择的原理,很难避免局部优化、早
学位
随着本世纪初SARS病毒和近两年新冠疫情的大规模爆发和传播,我国的卫生事业面临诸多挑战,同时也暴露出医疗建筑领域的很多不足。综合医院中缺乏应对突发疫情时的病患处置空间是导致上述情况发生的重要因素。综合医院在“平时运行”需要的是高效、全面、低成本,在“疫时运行”需要的是精准、防感染、绝对的洁污分区,如何解决两者之间的矛盾并能做到相互转换是本文重点关注和研究的问题。本文绪论部分从研究背景入手,结合国内
学位
随着我国基础设施建设的持续快速发展,公路的建设也进入了高速发展阶段。为适应运输工具及运载方式的不断升级,公路建设的标准和体量也在持续对应更新,这对建设和施工单位的技术提升和管理水平带来了更为严峻的挑战。如何更好的处理传统技术在高速公路项目勘察、设计、施工、运营等阶段存在的短板,确保高质量快速发展,已成为我国高速公路建设发展中当务之急。本文依托南湛高速公路项目为背景,探讨BIM技术在高速公路设计施工
学位
随着计算机的普及以及网络技术的发展,在线作业和考试正在逐渐取代线下传统的作业与考试,这种方式不仅提高了教学效率还减轻了任课教师的教学压力,在新冠疫情席卷全球的当下,线上作业与考试系统更是得到了迅速的发展。对于基础力学课程,目前存在一些线上作业和考试系统,它们的试题库以选择题、填空题为主,缺少更为重要的计算题,这使得学生的计算能力难以得到锻炼,而且里面的题目绝大部分来源于平时的收集,题库的发展性较差
学位
当下人防工程存在的平战功能背离、结构选型不利、运营效率低下等问题,已无法适应新时代高质量发展现实要求。为此,本文以平时需求功能为着眼点,遵循平战结合原则,建立地下建筑需求功能韧性模型,提出了不同类别人防工程的功能选型和设计策略,为当下人防工程开发利用提质增效、破局提高,提供理论创新和实践指导。第一章绪论。介绍课题背景、现状、目的和意义,明确研究对象的概念和相关理论研究,以需求功能为导向,建立解决人
学位