热塑性机织物预浸料本构模型研究及在热冲压成型仿真中的应用
发布时间：2021-06-08 03:30
热塑性机织纤维复合材料是二十一世纪汽车轻量化的发展方向和重要途径之一。热塑性机织物预浸料热冲压成型工艺以其高效率、低成本、易于机械自动化等优势,得到了广泛的关注。复合材料预浸料热冲压成型过程涉及大变形、各向异性和多场耦合等复杂热力学问题,使得现有的用于金属材料的冲压成形理论基础和设备以及工艺不能直接扩展到热塑性二维机织物复合材料成型上。因此,本文的目的是通过力学实验和理论分析,研究热塑性二维机织物预浸料在热成型状态下的力学特征,基于纤维增强复合材料连续介质力学理论和有限元方法（FEM）,建立表征热塑性二维机织物预浸料的力学本构模型,提出热塑性二维机织物预浸料热冲压成型的分析模型。将其应用于热塑性二维机织物预浸料热冲压成型过程的有限元仿真,结合实验研究二维机织物预浸料热冲压成型的变形规律和力学行为,探讨模具设计参数与成型工艺参数等对热冲压成型的影响规律,找出碳纤维二维机织物预浸料热冲压成型中的典型缺陷和主要影响因素。为热冲压成型工艺在复杂曲面热塑性纤维机织复合材料构件制造上的应用奠定理论基础,使得热塑性纤维机织复合材料适应汽车工业等批量大、成本低、效率高的生产特点成为可能,加快我国纤维复...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
汽车轻量化技术主要手段Fig.1-1Maintechnologymeansforautomobilelightweight
上海交通大学博士学位论文 热塑性机织物预浸料本构模型研究及在热冲压成型仿真中的应用模型应用于热塑性机织物预浸料的热冲压成型过程的有限元仿真，研究热塑性机织物预浸料热冲压成型的变形规律和力学行为，得到模具设计参数与成型工艺参数等对热冲压成型的影响规律。明确热塑性机织物复合材料热冲压成型中的典型缺陷、缺陷特征以及影响因素，为热冲压成型工艺在复杂曲面热塑性机织物复合材料构件制造上的应用奠定理论基础。让纤维复合材料适应汽车等民用产品大批量、低成本、高效率的生产特点，是加快我国复合材料在汽车轻量化应用进程的重中之重。
热塑性机织物复合材料构件制造上的应用奠定理论基础。让纤维复合材料适应汽车等民用产品大批量、低成本、高效率的生产特点，是加快我国复合材料在汽车轻量化应用进程的重中之重。图 1-2 波音 787 成型材料分布图（Abbassi 等，2011）Fig. 1-2 Material distribution on Boeing 787（Abbassi 等，2011）
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑双拉耦合的复合材料编织物各向异性超弹性本构模型[J]. 黄小双,姚远,彭雄奇,龚友坤,张必超. 复合材料学报. 2016(10)
[2]帘线/橡胶复合材料各向异性黏-超弹性本构模型[J]. 黄小双,彭雄奇,张必超. 力学学报. 2016(01)
[3]碳纤维编织复合材料板材热冲压成形的实验和模拟研究(英文)[J]. 张琦,高强,蔡进. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(01)
[4]碳纤维编织复合材料冲压成形实验与仿真分析[J]. 堵同亮,彭雄奇,郭早阳,尹红灵. 功能材料. 2013(16)
[5]机织复合材料各向异性超弹性本构模型[J]. 彭雄奇,堵同亮,郭早阳. 机械工程学报. 2012(20)
[6]新型纤维增强复合材料在汽车上的应用[J]. 周宇飞,朱熠. 汽车工艺与材料. 2012(10)
[7]碳纤维复合材料板热冲压成形试验研究[J]. 张琦,高强,赵升吨. 机械工程学报. 2012(18)
[8]帝人与通用汽车联合开发高级碳纤维复合材料[J]. 喻难楠. 中国纤检. 2012(Z1)
[9]二维二轴1×1编织复合材料细观结构模型及力学性能有限元分析[J]. 张超,许希武,郭树祥. 复合材料学报. 2011(06)
[10]二维二轴编织复合材料几何模型及弹性性能预测[J]. 张超,许希武. 复合材料学报. 2010(05)
硕士论文
[1]碳纤维编织复合材料热塑性成型力学建模及工艺研究[D]. 堵同亮.上海交通大学 2013
[2]二维二轴编织复合材料细观力学分析[D]. 屈鹏.山东大学 2009
[3]二维机织复合材料弹性性能预测及模态分析研究[D]. 邹志明.南京航空航天大学 2007
本文编号：3217599
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
汽车轻量化技术主要手段Fig.1-1Maintechnologymeansforautomobilelightweight
上海交通大学博士学位论文 热塑性机织物预浸料本构模型研究及在热冲压成型仿真中的应用模型应用于热塑性机织物预浸料的热冲压成型过程的有限元仿真，研究热塑性机织物预浸料热冲压成型的变形规律和力学行为，得到模具设计参数与成型工艺参数等对热冲压成型的影响规律。明确热塑性机织物复合材料热冲压成型中的典型缺陷、缺陷特征以及影响因素，为热冲压成型工艺在复杂曲面热塑性机织物复合材料构件制造上的应用奠定理论基础。让纤维复合材料适应汽车等民用产品大批量、低成本、高效率的生产特点，是加快我国复合材料在汽车轻量化应用进程的重中之重。
热塑性机织物复合材料构件制造上的应用奠定理论基础。让纤维复合材料适应汽车等民用产品大批量、低成本、高效率的生产特点，是加快我国复合材料在汽车轻量化应用进程的重中之重。图 1-2 波音 787 成型材料分布图（Abbassi 等，2011）Fig. 1-2 Material distribution on Boeing 787（Abbassi 等，2011）
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑双拉耦合的复合材料编织物各向异性超弹性本构模型[J]. 黄小双,姚远,彭雄奇,龚友坤,张必超. 复合材料学报. 2016(10)
[2]帘线/橡胶复合材料各向异性黏-超弹性本构模型[J]. 黄小双,彭雄奇,张必超. 力学学报. 2016(01)
[3]碳纤维编织复合材料板材热冲压成形的实验和模拟研究(英文)[J]. 张琦,高强,蔡进. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(01)
[4]碳纤维编织复合材料冲压成形实验与仿真分析[J]. 堵同亮,彭雄奇,郭早阳,尹红灵. 功能材料. 2013(16)
[5]机织复合材料各向异性超弹性本构模型[J]. 彭雄奇,堵同亮,郭早阳. 机械工程学报. 2012(20)
[6]新型纤维增强复合材料在汽车上的应用[J]. 周宇飞,朱熠. 汽车工艺与材料. 2012(10)
[7]碳纤维复合材料板热冲压成形试验研究[J]. 张琦,高强,赵升吨. 机械工程学报. 2012(18)
[8]帝人与通用汽车联合开发高级碳纤维复合材料[J]. 喻难楠. 中国纤检. 2012(Z1)
[9]二维二轴1×1编织复合材料细观结构模型及力学性能有限元分析[J]. 张超,许希武,郭树祥. 复合材料学报. 2011(06)
[10]二维二轴编织复合材料几何模型及弹性性能预测[J]. 张超,许希武. 复合材料学报. 2010(05)
硕士论文
[1]碳纤维编织复合材料热塑性成型力学建模及工艺研究[D]. 堵同亮.上海交通大学 2013
[2]二维二轴编织复合材料细观力学分析[D]. 屈鹏.山东大学 2009
[3]二维机织复合材料弹性性能预测及模态分析研究[D]. 邹志明.南京航空航天大学 2007
本文编号：3217599
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