復(fù)合材料梯度點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析.pdf

1、點(diǎn)陣材料作為近些年出現(xiàn)的一種輕質(zhì)多孔材料，由于其點(diǎn)陣構(gòu)型使得其具有超輕、高孔隙率、高比強(qiáng)、高比剛度、高強(qiáng)韌、高能量吸收等優(yōu)良機(jī)械性能。同時(shí)其空隙能夠滿足其它多功能化的要求，例如吸聲、減震、散熱、電磁屏蔽等。因此對(duì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能的研究是非常具有指導(dǎo)意義的。
　　本文的主要研究對(duì)象是金字塔型復(fù)合材料梯度點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由剛度較高的上下兩層薄面板和中間的類桁架結(jié)構(gòu)組成。其中輕質(zhì)的芯體材料可以有效增加其承受剪切載荷的能力。對(duì)其等效剛度

2、的研究不僅可以幫助我們更了解該結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，更能夠?yàn)槠湓谔厥猸h(huán)境下的研究起到鋪墊作用。
　　本文將針對(duì)類金字塔形復(fù)合材料點(diǎn)陣夾芯結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行理論研究，使用均勻化的方法，對(duì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)單胞模型進(jìn)行分析，將芯桿視作梁結(jié)構(gòu)，在小變形假設(shè)和無(wú)預(yù)應(yīng)力假設(shè)的前提下，使用張量表示，通過(guò)能量方法建立起應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的方程，并推導(dǎo)得到點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的等效剛度矩陣。并考慮幾何參數(shù)對(duì)整體等效剛度的影響。
　　繼而建立結(jié)構(gòu)等效有限元模型，通過(guò)結(jié)構(gòu)受相同

3、均布載荷時(shí)原結(jié)構(gòu)和等效結(jié)構(gòu)的位移場(chǎng)分布情況的對(duì)比分析來(lái)對(duì)本文所提出的等效模型所計(jì)算出的等效剛度的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。同時(shí)，還針對(duì)分別針對(duì)原模型和等效模型在不同約束情況下的振動(dòng)特性進(jìn)行了分析。
　　最后，利用PCL語(yǔ)言參數(shù)化建模的方法建立不同梯度分布的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)模型。并分別研究了中間加密和兩端加密的梯度結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性和承載能力，并與同等質(zhì)量、同樣尺寸的均勻點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對(duì)比。
　　在結(jié)構(gòu)的主要受力部分增加點(diǎn)陣單元密度、在受力較小的