

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、碳纖維復(fù)合材料具有比強度和比模量高、可設(shè)計性等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。然而,復(fù)合材料失效機理復(fù)雜,尤其是分層失效,嚴重降低復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強度、剛度和完整性,對結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計和實際應(yīng)用提出了較大挑戰(zhàn)。目前,基于彈塑性斷裂力學(xué)發(fā)展起來的內(nèi)聚力理論由于可以同時預(yù)測裂紋萌生和擴展,已廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料分層失效機理研究。當(dāng)前國內(nèi)外發(fā)展了諸多內(nèi)聚力模型,然而目前仍然不清楚不同載荷下的真實復(fù)合材料分層界面應(yīng)受支配于哪種內(nèi)聚力模型,同時由于內(nèi)聚模
2、型的軟化問題,不同內(nèi)聚力形狀和內(nèi)聚力強度對隱式有限元分析的數(shù)值準確性、強健性和計算效率的影響規(guī)律尚未完全闡明。
本文基于內(nèi)聚力理論、運用有限元分析發(fā)展了零厚度內(nèi)聚力數(shù)值計算技術(shù),實現(xiàn)了三角形內(nèi)聚力模型和一種改進的Xu和Needleman冪指數(shù)內(nèi)聚力模型,研究了碳纖維復(fù)合材料在壓縮和彎曲載荷作用下的分層失效機理,以及有限元分析存在的收斂性、網(wǎng)格敏感性等數(shù)值問題。主要研究工作如下:首先,運用ABAQUS-UEL用戶單元子程序模塊發(fā)
3、展了二維和三維內(nèi)聚力數(shù)值程序,應(yīng)用于分層失效研究中,闡明了內(nèi)聚力形狀、內(nèi)聚力強度、網(wǎng)格尺寸對數(shù)值收斂性和網(wǎng)格敏感性的影響規(guī)律,同時證明了零厚度界面單元呈現(xiàn)出最優(yōu)數(shù)值強健性;其次,基于發(fā)展的內(nèi)聚力數(shù)值技術(shù),開展了壓縮和彎曲載荷作用下復(fù)合材料分層失效數(shù)值研究,和分層試驗結(jié)果進行比較,探討了結(jié)構(gòu)尺寸、鋪層角度等對單一、復(fù)合裂紋分層失效機理和載荷響應(yīng)的影響規(guī)律,其由單一斷裂模式下的斷裂韌性和Ⅰ/Ⅱ混合斷裂模式下的模式比決定的,體現(xiàn)了該數(shù)值技術(shù)在
4、研究分層失效機理時的普適性;最后,由于三點彎曲載荷下的復(fù)合材料模式Ⅱ分層失效問題伴隨著復(fù)雜的摩擦接觸,結(jié)合內(nèi)聚力理論和Mohr-Coulomb摩擦接觸律,原創(chuàng)性地提出了一個內(nèi)聚力/摩擦接觸耦合模型,發(fā)展了有限元數(shù)值計算程序,通過與解析解比較,準確預(yù)測了摩擦系數(shù)、內(nèi)聚力強度、鋪層角度等對摩擦分層和載荷響應(yīng)的影響規(guī)律。
本文主要有三個方面的創(chuàng)新:第一,發(fā)展了三維指數(shù)內(nèi)聚力數(shù)值計算技術(shù),較好解決了基于內(nèi)聚力模型的有限元分析時的網(wǎng)格敏
5、感性、數(shù)值收斂性以及虛擬位移跳等數(shù)值問題;第二,將該技術(shù)應(yīng)用于壓縮、彎曲等載荷作用下的分層的失效分析中,準確預(yù)測了相應(yīng)載荷作用下的分層失效機理;第三,原創(chuàng)性地提出了一個指數(shù)內(nèi)聚力/摩擦接觸耦合模型并應(yīng)用于摩擦分層失效研究中。
本研究結(jié)果為合理選擇內(nèi)聚力模型參數(shù)、準確和高效地預(yù)測復(fù)合材料分層失效機理以及結(jié)構(gòu)性能退化機理提供理論和技術(shù)支撐。研究結(jié)果將有望進一步運用于航空航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)以及復(fù)合材料氣瓶、風(fēng)力發(fā)電機葉片、汽車、船舶等
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 基于聲發(fā)射技術(shù)的濕熱環(huán)境下層狀復(fù)合材料分層失效機理研究.pdf
- 基于失效機理的復(fù)合材料層合板強度分析方法.pdf
- 復(fù)合材料的分層研究
- 復(fù)合材料的分層研究
- 單向復(fù)合材料壓縮實驗研究及失效機理分析.pdf
- 基于多尺度方法的復(fù)合材料層合板結(jié)構(gòu)失效機理研究.pdf
- 陶瓷基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)失效機理及模型研究.pdf
- 碳纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的失效行為與機理研究.pdf
- 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)準靜態(tài)壓剪漸進失效機理研究.pdf
- SiC纖維增強復(fù)合材料界面破壞與失效機理的研究.pdf
- 基于復(fù)合材料模型的錨固機理研究.pdf
- 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料損傷失效機理研究.pdf
- 復(fù)合材料帽型筋條脫粘的失效機理分析.pdf
- 聚乙烯自增強熱塑性復(fù)合材料損傷失效機理研究.pdf
- 面內(nèi)加載及低速沖擊下復(fù)合材料層合板抗分層失效研究.pdf
- 飛機復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分層損傷研究.pdf
- 飛機復(fù)合材料加筋結(jié)構(gòu)失效機理與優(yōu)化設(shè)計.pdf
- 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)新型緊固件連接強度與失效機理.pdf
- 基于內(nèi)聚力模型非均質(zhì)材料損傷與失效的數(shù)值研究.pdf
- 陶瓷基復(fù)合材料的基體失效模型.pdf
評論
0/150
提交評論