周期性复合材料结构力学性能的多尺度分析

发布时间：2020-12-14 13:12

　　随着新材料技术的不断发展,周期性复合材料结构在航空航天、汽车等工程领域得到了广泛的应用。在结构形式方面,周期性复合材料结构由复合材料构成,具有周期性排布的特点,并且通常具有多孔的结构形式;在力学性能方面,周期性复合材料结构具有优异的高刚度质量比、高强度质量比和优良的减振性等力学性能。为了满足工程领域的实际需要,周期性复合材料结构中的微观结构需要进行不断的设计和优化,因此需要建立微观结构的几何参数与宏观等效力学性能参数之间的数学关系,以此来准确预测周期性复合材料结构的等效力学性能。本论文对周期性复合材料结构的力学性能进行了研究。探讨了周期性复合材料结构中细微观尺度下具有代表性的特征单胞中各几何特征参数与宏观结构等效力学性能之间的关系。首先,基于多尺度渐近展开理论,提出了双向纤维增强复合材料板结构的多尺度渐近均匀化分析方法。选取横观各向同性的碳纤维和各向同性的树脂基共同构成双向纤维增强复合材料板结构的特征单胞,通过多尺度渐近均匀化分析方法得到了其拉伸、弯曲和拉弯耦合刚度矩阵,通过仿真分析验证本文算法的有效性,同时分析了纤维形状及纤维距离对各刚度分量的影响,对合理利用双向纤维增强复合材料板具... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自洽模型

图 1.2 等效夹杂模型示意图究各种复杂复合材料与周期性结构方法[19]。近年来，在复合材料研究周期性特点的结构的等效力学性能，利用多尺度分析方法对微观结构构的等效力学性能。利用这种方法均匀的简化模型，该等效模型可以应用中存在大量具有多尺度特征的存在所导致的较大的尺寸跨度，又纳观，细观以及宏观三种不同的尺往往采用经验公式等简化模型进行

多尺度模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]多尺度复合材料力学研究进展[J]. 陈玉丽,马勇,潘飞,王升涛.  固体力学学报. 2018(01)
[2]复合材料多尺度分析方法与典型元件拉伸损伤模拟[J]. 杨强,解维华,孟松鹤,杜善义,李勇霞.  复合材料学报. 2015(03)
[3]Novel implementation of homogenization method to predict effective properties of periodic materials[J]. Geng-Dong Cheng,Yuan-Wu Cai,Liang Xu.  Acta Mechanica Sinica. 2013(04)
[4]纺织复合材料细观力学分析的一般性周期性边界条件及其有限元实现[J]. 张超,许希武,严雪.  航空学报. 2013(07)
[5]均匀化方法的ABAQUS实现[J]. 黄富华,梁军,杜善义.  哈尔滨工业大学学报. 2010(03)
[6]多尺度方法在复合材料力学分析中的研究进展[J]. 郑晓霞,郑锡涛,缑林虎.  力学进展. 2010(01)
[7]渐进均匀化理论研究复合材料有效力学性能[J]. 董其伍,王哲,刘敏珊.  材料科学与工程学报. 2008(01)
[8]桁架板等效刚度分析[J]. 苏文政,刘书田,张永存.  计算力学学报. 2007(06)
[9]A two-scale method for identifying mechanical parameters of composite materials with periodic configuration[J]. J. Z. Cui ·X. G. Yu Academy of Mathematics and System Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beiiing 10080, China.  Acta Mechanica Sinica. 2006(06)
[10]复合材料弹性结构的高精度多尺度算法与数值模拟[J]. 刘晓青,曹礼群,崔俊芝.  计算数学. 2001(03)

博士论文
[1]周期性板结构的渐近均匀化方法及微结构优化[D]. 蔡园武.大连理工大学 2014
[2]复合材料热/力学性能的双尺度渐近分析[D]. 唐绍锋.哈尔滨工业大学 2009
[3]基于均匀化理论的三维编织复合材料宏细观力学性能的数值模拟[D]. 董纪伟.南京航空航天大学 2007
[4]宏观尺度位移反演分析研究及其多尺度问题探讨[D]. 吴立军.大连理工大学 2002



本文编号：2916465