零/负多孔热膨胀结构设计及其性能表征

发布时间：2021-10-28 21:31

　　在一些高温、低温和温差变化速度很快的环境下,热变形对工程结构的稳定性以及精密探测设备探测精度有着至关重要的影响。本文针对零/负热膨胀系数的点阵结构开展了系统深入的研究,旨在使用普通工程材料,设计既具备良好承载性能有具备零热膨胀或者负热膨胀的新型多孔结构。本文将零/负热膨胀结构划分为三大类,分别为双材料杆零/负热膨胀结构、三角形单元零/负热膨胀结构和曲面双材料零/负热膨胀蜂窝结构。针对双材料杆零/负热膨胀结构,本文设计了一种“I”形双材料杆,相比文献中的双材料金属条,可以解决两种材料接触的地方受热时有明显的应力集中的问题,而且较容易制备。针对三角形单元零/负热膨胀结构,本文分析了铰接和固接节点对三角形单元热膨胀系数的影响。研究发现,当杆件厚度与长度的比值在1/10以下时,三角形铰接和固接单元的热膨胀系数差距很小,即可以使用三角形铰接单元的热膨胀系数表达式近似求解三角形固接单元的热膨胀系数;而且三角形单元越“扁平”,竖直方向上的负热膨胀现象越明显。针对曲面双材料零/负热膨胀蜂窝结构,本文分析了曲面双材料蜂窝结构受热变形的特点。然后,使用能量法推导出曲面双材料蜂窝结构热膨胀系数的理论解。针对... 

【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】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 零/负热膨胀结构研究现状
    1.3 目前研究中存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
第2章 双材料杆零/负热膨胀结构
    2.1 引言
    2.2 双材料杆零/负热膨胀结构的理论推导
        2.2.1 双材料直杆理论推导
        2.2.2 双材料曲杆理论推导
        2.2.3“I”形双材料杆理论推导
    2.3 三种双材料杆比较分析
    2.4 双材料杆零/负热膨胀点阵结构设计
    2.5 本章小结
第3章 三角形单元零/负热膨胀结构
    3.1 引言
    3.2 三角形单元零/负热膨胀结构
        3.2.1 三角形铰接单元热膨胀系数的理论推导
        3.2.2 三角形固接单元热膨胀系数的理论推导
        3.2.3 三角形铰接和固接单元的模拟与分析
    3.3 三角形单元零/负热膨胀点阵结构设计
    3.4 复杂三角形单元零/负热膨胀结构的理论推导
    3.5 复杂三角形单元零/负热膨胀点阵结构设计
        3.5.1 三角形铰接零/负热膨胀结构
        3.5.2 三角形固接零/负热膨胀结构
    3.6 本章小结
第4章 曲面双材料零/负热膨胀蜂窝结构
    4.1 引言
    4.2 曲面双材料零/负热膨胀蜂窝热膨胀系数的理论推导
    4.3 双材料曲面零/负热膨胀点阵结构设计
    4.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]复合材料近零膨胀研究[J]. 李军.  纤维复合材料. 2015(01)
[2]针对零膨胀模型的Score检验及其在自然灾害分析中的应用[J]. 李克春,戴琳,王健.  科学技术与工程. 2011(33)
[3]零膨胀材料设计与模拟验证[J]. 刘书田,曹先凡.  复合材料学报. 2005(01)

硕士论文
[1]近零膨胀C/SiC复合材料的设计、制备及性能研究[D]. 张德坷.国防科学技术大学 2012



本文编号：3463375