三维编织复合材料冲击行为与动态强度研究

发布时间：2017-12-23 01:29

  本文关键词：三维编织复合材料冲击行为与动态强度研究　出处：《哈尔滨工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着科学技术的发展,三维编织复合材料在航空航天及其他高科技领域得到了越来越广泛的应用。针对实际应用中结构可能承受的冲击载荷,本文对一种碳/环氧三维编织复合材料的动态力学性能进行了研究,这将对该种材料的动态响应研究和实际应用提供一定的参考。本文通过实验与有限元模拟相结合的方法,对该种三维编织复合材料的弹道冲击响应和应变率效应进行了研究,主要包括以下方面:(1)采用一级轻气炮装置对三维编织复合材料平板进行了弹道冲击实验,对靶板的冲击响应进行了研究。通过观测得到了靶板受到冲击的破坏形式以及弹丸冲击靶板前后的速度变化情况,采用数字图像相关法得到了靶板在冲击过程中应变场、位移场的变化情况。通过有限元软件对弹丸击穿靶板的情况进行了模拟,根据模拟结果分析了靶板上不同位置的变形情况。根据不同入射速度下弹丸的速度情况,通过一种能量方法分析计算了弹道极限速度。(2)采用分离式霍普金森杆装置,对该种三维编织复合材料进行了冲击拉伸、冲击压缩实验,观测了试件承载后的变形和破坏形式,探究了该种材料在不同应变率下的拉伸、压缩力学性能。结果表明,随着应变率的变化,其拉伸、压缩性能都表现出一定的规律性。(3)通过有限元软件,对冲击压缩实验的情况进行了模拟。建立了霍普金森压杆的有限元模型,模拟了试件在几种不同应变率下的应力应变关系。通过对比表明模拟结果与实验结果是基本一致的。对于实验中没有达到的更高应变率水平下材料的压缩性能进行了预测。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;TB302
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本文编号：1321886