含预制分层复合材料孔板屈曲及分层扩展研究

发布时间：2021-06-29 20:47

　　碳纤维复合材料作为一种具有优良特性的新型复合材料,广泛应用于航空航天、船舶、交通、医疗器械等领域,为实现装备轻量化,提高结构效率提供了有效途径。但是,在生产制造、运输以及其他加工过程等环境中,复合材料层合结构在面外载荷作用下极易产生多种损伤,特别是不可见的分层损伤,严重威胁结构服役安全性。复合材料螺栓连接与修补过程中,在刀具进给力作用下,产生的孔边分层是复合材料制孔过程的常见损伤之一。目前研究者分别分析了中心孔和分层损伤对层合板承载能力的影响,缺乏中心孔与分层损伤对层合板失效行为的综合研究。本文以含分层损伤碳纤维复合材料孔板的失效过程为研究对象,采用实验与数值模拟相结合的研究方法,分析了压缩载荷作用下含孔层板的局部屈曲、整体屈曲和分层损伤扩展行为,研究了不同分层损伤对含孔层板失效行为以及结构临界承载能力的影响。首先,针对含孔层板内分层损伤形式多样及损伤不易测量的缺点,采用预埋人工分层的方式制备含特定分层缺陷的复合材料孔板试样。对制备的试样进行压缩加载测试,通过分级加载的方式辅以超声浸水C扫描无损检测设备,在记录试样屈曲形式的同时,观察试样层间的分层扩展现象并记录实验数据。结果表明在位移... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

复合材料层合板分层形式

料屈曲行为研究定性的结果，即结构由于载荷作能。复合材料的分层屈曲过程主屈曲，如图 1-3 所示。对预埋分层由刚开始的承载状态过渡到局部曲，并开始伴随着分层的扩展，到整体屈曲，这时上部薄子板和坏。

含分层缺陷的复合材料层合板屈曲模式载荷-应变曲线的形式分析了含不同厚为，如图 1-4 所示。图中曲线 1-2-3-4 较薄与较厚位置时的分层屈曲载荷-应化，2 阶段则是分层薄子板的局部屈为。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]含分层损伤复合材料层合结构在弯曲载荷作用下的屈曲问题研究[J]. 陈金龙,宫文然,李峰.  中国科学:技术科学. 2015(05)
[3]复合材料开孔层板压缩渐进损伤试验[J]. 卓越,关志东,周睿,谭日明.  复合材料学报. 2015(06)
[4]含分层缺陷复合材料层合板分层扩展研究[J]. 姜晓伟,朱书华,李国弘,徐建,童明波.  航空计算技术. 2014(05)
[5]浅析复合材料在航空中的应用[J]. 刘艳伟.  科技与企业. 2014(12)
[6]复合材料单排多钉连接三维累积损伤强度分析[J]. 朱元林,崔海涛,温卫东.  南京航空航天大学学报. 2012(04)
[7]复合材料层合板低速冲击损伤的有限元模拟[J]. 朱炜垚,许希武.  复合材料学报. 2010(06)
[8]复合材料疲劳分层的界面单元模型[J]. 喻溅鉴,周储伟.  复合材料学报. 2009(06)
[9]热压罐成型复合材料复杂结构对制造缺陷的影响规律[J]. 王雪明,谢富原,李敏,戴棣,王菲,张佐光.  航空学报. 2009(04)
[10]复合材料研究新进展(下)[J]. 黄伯云,肖鹏,陈康华.  金属世界. 2007(03)

硕士论文
[1]复合材料层合板冲击损伤及损伤容限研究[D]. 王念.南京航空航天大学 2014
[2]含低速冲击损伤复合材料层合板在压缩载荷下破坏过程和剩余强度模拟[D]. 任浩雷.西北工业大学 2001



本文编号：3257136