含开口复合材料梁腹板损伤及失效模式理论与试验研究
发布时间：2021-07-08 19:48
随着纤维增强（FRP）复合材料低成本制造技术和大型民用飞机结构技术的快速发展,大量采用复合材料的结构是新一代大型客机结构设计的突出特点。然而复合材料本身的复杂性和结构多样性,加上复合材料结构所受载荷的复杂性和使用环境的敏感性,使得复合材料结构力学性能的预测和评估非常复杂。比如飞机结构从制造到使用过程中难以避免地会面临各种损伤问题,如制造中的各种缺陷,结构设计需要的开口,以及使用与维修中外来物引起的冲击损伤等。损伤的存在会降低复合材料的刚度与强度,进而对结构的承载特性和破坏模式的影响也不容忽视,也是FRP复合材料在飞机主承力结构中应用的主要限制因素。因此,针对含有损伤复合材料结构的失效模式进行分析是工程应用中的重点与难点,研究其承载能力的方法,并对其使用性能进行预测、评估变得尤其重要和迫切,具有重要的学术价值和工程意义。本文结合实际工程技术需求,以飞机实际构件中典型的含开口复合材料梁腹板为研究对象,开展含开口复合材料结构的理论分析、数值模拟及试验研究,旨在深入地探求其稳定性与强度的关系以及开口梁腹板承载机理,发展复合材料结构开口的强度分析方法,为复合材料结构开口设计及其工程应用提供理论依...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
复合材料在空客A380上的应用[2]
[3]，复合材料构件占全机重量的比例已超过一半，其中45%为碳纤维增强树脂基复合材料，其材料分布见图1-2。图 1-1 复合材料在空客 A380 上的应用[2]Fig.1-1 The distribution of composite materials used in Airbus 380[2]- 1 -
哈尔滨工业大学工学博士学位论文，为了减轻结构重量和实现经济效率，人们壳后屈曲行为是指承受轴压的简支薄板在初曲强度。通常进行后屈曲强度破坏分析是为曲强度涉及到非线性问题，且结构强度问题曲强度的设计和预示更为复杂化，是目前工。自 20 世纪 60 年代以来，有限元方法和数计算领域提供了必要的技术条件[11]，目前它及失效问题的最有效方法，被世界各地的结
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同冲击能量对层合板损伤及剩余强度的影响[J]. 崔海坡,温卫东,张阿龙. 航空动力学报. 2015(10)
[2]复合材料宏观强度准则预测能力分析[J]. 吴义韬,姚卫星,沈浩杰. 复合材料学报. 2015(03)
[3]国外飞机先进复合材料技术[J]. 刘善国. 航空制造技术. 2014(19)
[4]复合材料层压板低速冲击响应与损伤参数关系研究[J]. 王一飞,张晓晶,汪海. 固体力学学报. 2013(01)
[5]剪切载荷下含椭圆形大开口层合板的试验研究[J]. 高维成,李小乐,刘伟,刘婷. 复合材料学报. 2012(06)
[6]复合材料层板开孔压缩损伤分析[J]. 关志东,黎增山,刘德博,李星. 复合材料学报. 2012(03)
[7]基于CDM的复合材料层合板插层补强强度分析[J]. 姚辽军,赵美英,李沛城. 西北工业大学学报. 2011(05)
[8]复合材料层板开孔拉伸损伤分析[J]. 黎增山,关志东,何为,刘德博. 复合材料学报. 2012(01)
[9]不同孔径复合材料层合板应变集中及失效强度分析[J]. 姚辽军,赵美英,周银华. 机械科学与技术. 2011(05)
[10]基于凹坑深度的复合材料低速冲击损伤分析[J]. 张小娟,张博平,张金奎,汪蓝明. 实验力学. 2010(03)
博士论文
[1]高强铝合金加筋薄壁梁屈曲与极限承载特性研究[D]. 牛瑞涛.哈尔滨工业大学 2015
[2]纤维/树脂复合材料多尺度结构对力学性能的影响[D]. 屈鹏.山东大学 2012
[3]复合材料层合板冲击损伤及冲击后疲劳寿命研究[D]. 徐颖.南京航空航天大学 2007
[4]工字梁腹板在局部承压和剪力作用下的弹性屈曲及极限承载力[D]. 任涛.浙江大学 2005
硕士论文
[1]低速冲击下复合材料层合板非局部渐进失效分析及剩余强度研究[D]. 段佳倩.哈尔滨工业大学 2017
[2]复合材料蜂窝夹芯板结构损伤及其修理后仿真分析[D]. 华洲.哈尔滨工业大学 2017
[3]工字梁腹板开圆孔弹性屈曲性能研究[D]. 蒋彬.重庆交通大学 2015
[4]低速冲击下碳纤维复合材料尾翼梁腹板的损伤容限分析[D]. 徐伟.哈尔滨工业大学 2013
[5]大型复合材料结构落重冲击试验技术研究[D]. 曹翔.上海交通大学 2012
[6]复合材料层合板损伤失效模拟分析[D]. 李伟占.哈尔滨工程大学 2012
[7]新型轻质防护密闭门门扇的设计与分析[D]. 杜志全.武汉理工大学 2010
[8]含缺口复合材料层合板强度的有限元模拟[D]. 王超.南京航空航天大学 2010
[9]复合材料加筋板受轴压载荷下屈曲和后屈曲研究[D]. 庄晓曦.南京航空航天大学 2009
[10]冷弯薄壁卷边槽钢梁开圆孔腹板稳定性能研究[D]. 吕金宝.西安建筑科技大学 2009
本文编号：3272223
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
复合材料在空客A380上的应用[2]
[3]，复合材料构件占全机重量的比例已超过一半，其中45%为碳纤维增强树脂基复合材料，其材料分布见图1-2。图 1-1 复合材料在空客 A380 上的应用[2]Fig.1-1 The distribution of composite materials used in Airbus 380[2]- 1 -
哈尔滨工业大学工学博士学位论文，为了减轻结构重量和实现经济效率，人们壳后屈曲行为是指承受轴压的简支薄板在初曲强度。通常进行后屈曲强度破坏分析是为曲强度涉及到非线性问题，且结构强度问题曲强度的设计和预示更为复杂化，是目前工。自 20 世纪 60 年代以来，有限元方法和数计算领域提供了必要的技术条件[11]，目前它及失效问题的最有效方法，被世界各地的结
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同冲击能量对层合板损伤及剩余强度的影响[J]. 崔海坡,温卫东,张阿龙. 航空动力学报. 2015(10)
[2]复合材料宏观强度准则预测能力分析[J]. 吴义韬,姚卫星,沈浩杰. 复合材料学报. 2015(03)
[3]国外飞机先进复合材料技术[J]. 刘善国. 航空制造技术. 2014(19)
[4]复合材料层压板低速冲击响应与损伤参数关系研究[J]. 王一飞,张晓晶,汪海. 固体力学学报. 2013(01)
[5]剪切载荷下含椭圆形大开口层合板的试验研究[J]. 高维成,李小乐,刘伟,刘婷. 复合材料学报. 2012(06)
[6]复合材料层板开孔压缩损伤分析[J]. 关志东,黎增山,刘德博,李星. 复合材料学报. 2012(03)
[7]基于CDM的复合材料层合板插层补强强度分析[J]. 姚辽军,赵美英,李沛城. 西北工业大学学报. 2011(05)
[8]复合材料层板开孔拉伸损伤分析[J]. 黎增山,关志东,何为,刘德博. 复合材料学报. 2012(01)
[9]不同孔径复合材料层合板应变集中及失效强度分析[J]. 姚辽军,赵美英,周银华. 机械科学与技术. 2011(05)
[10]基于凹坑深度的复合材料低速冲击损伤分析[J]. 张小娟,张博平,张金奎,汪蓝明. 实验力学. 2010(03)
博士论文
[1]高强铝合金加筋薄壁梁屈曲与极限承载特性研究[D]. 牛瑞涛.哈尔滨工业大学 2015
[2]纤维/树脂复合材料多尺度结构对力学性能的影响[D]. 屈鹏.山东大学 2012
[3]复合材料层合板冲击损伤及冲击后疲劳寿命研究[D]. 徐颖.南京航空航天大学 2007
[4]工字梁腹板在局部承压和剪力作用下的弹性屈曲及极限承载力[D]. 任涛.浙江大学 2005
硕士论文
[1]低速冲击下复合材料层合板非局部渐进失效分析及剩余强度研究[D]. 段佳倩.哈尔滨工业大学 2017
[2]复合材料蜂窝夹芯板结构损伤及其修理后仿真分析[D]. 华洲.哈尔滨工业大学 2017
[3]工字梁腹板开圆孔弹性屈曲性能研究[D]. 蒋彬.重庆交通大学 2015
[4]低速冲击下碳纤维复合材料尾翼梁腹板的损伤容限分析[D]. 徐伟.哈尔滨工业大学 2013
[5]大型复合材料结构落重冲击试验技术研究[D]. 曹翔.上海交通大学 2012
[6]复合材料层合板损伤失效模拟分析[D]. 李伟占.哈尔滨工程大学 2012
[7]新型轻质防护密闭门门扇的设计与分析[D]. 杜志全.武汉理工大学 2010
[8]含缺口复合材料层合板强度的有限元模拟[D]. 王超.南京航空航天大学 2010
[9]复合材料加筋板受轴压载荷下屈曲和后屈曲研究[D]. 庄晓曦.南京航空航天大学 2009
[10]冷弯薄壁卷边槽钢梁开圆孔腹板稳定性能研究[D]. 吕金宝.西安建筑科技大学 2009
本文编号：3272223
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