耐高溫聚酰亞胺復合材料層合板連接力學性能分析.pdf

1、隨著航空事業(yè)的發(fā)展，飛機等飛行器的飛行速度不斷提高，氣動加熱顯著增加，因此材料的工作環(huán)境更加惡劣，對于使用材料的選取也更為嚴苛，故而耐高溫的聚酰亞胺基復合材料應運而生，擁有廣闊的使用空間。然而復合材料的大量使用又引發(fā)了新的問題。主要承力部件等多采用螺栓連接，而螺栓連接在復合材料上開孔導致了纖維斷裂，在加載過程中引起幾何不連續(xù)性和孔邊應力(應變)集中現(xiàn)象。因此，研究聚酰亞胺材料的連接對于工程實際應用具有深遠意義。
　　本研究主要內容

2、包括：⑴介紹了耐高溫聚酰亞胺樹脂的主要制作工藝，復合材料連接失效的概念和國內外的研究現(xiàn)狀等。⑵概述了各向異性材料彈性力學的基礎知識，給出了正交各向異性材料計算剛度矩陣和柔度矩陣的公式。詳細歸納敘述了目前主要使用的判斷材料失效準則和材料剛度退化準則。概要介紹了Ansys以及Abaqus有限元求解軟件的使用模塊和使用領域，并進行了比較。⑶使用Abaqus自帶Hashin準則，模擬了復合材料單釘模型的失效載荷。介紹了用戶子程序USDFLD和V

3、UMAT的編寫流程，建立三維實體單元模型。分別使用三維Hashin準則和三維álvaro準則以及本文提出的相對應的材料剛度衰減準則，驗證了程序的有效性。研究了幾何尺寸比W/D、E/D以及螺栓與螺栓孔的配合間隙對復合材料層合板接頭性能的作用。⑷選用VUMAT子程序對復合材料常溫及高溫兩種條件下的接頭進行了數(shù)值模擬，得到接頭的失效載荷的漸進損傷圖，并進行了比較分析?？偨Y歸納本文主要研究內容，得出結論。根據(jù)本文對耐高溫聚酰亞胺復合材料連接的研