T800级碳纤维/环氧树脂复合材料性能测试与B基准值计算研究

发布时间：2025-03-19 21:16

　　随着国产客机上复合材料的使用量不断增大,对复合材料的力学性能要求也不断严苛。在复合材料的结构设计中,复合材料的许用值是最关键的参数。通常采用B基准值这一统计量作为复合材料的许用值,B基准值是具有95%置信度的90%置信下限。准确计算复合材料的B基准值是复合材料安全、广泛应用的保障。目前计算B基准值通常采用基于威布尔分布的统计模型,存在计算结果偏于保守的问题。对此,本文针对T800碳纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能进行了测试,并结合测试结果与断口形貌分析,讨论了B基准值的计算方法及其影响因素。首先,为研究国产T800级碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能,依照ASTM和SACMA有关标准制备了0°拉伸、90°拉伸、0°压缩和冲击后压缩四项常温干态力学性能试验的试验件,设计开展了相应的试验,得到了每项试验的原始应力、应变数据,对数据进行处理分析,最终获得各个试验件的力学性能。湿态、高温、低温的力学性能数据由工程科研单位提供。其次,总结梳理了复合材料B基准值的计算流程,绘制单点法和合并法计算B基准值的流程图。对材料原始数据的正则化方法、检查异常数据的最大赋返残差法、识别批间变异性的k样本Ande...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 复合材料在民用客机中的应用
        1.2.2 复合材料飞机的设计许用值研究
        1.2.3 B基准值计算方法研究现状
        1.2.4 复合材料失效形式损伤机理
    1.3 主要研究内容
第2章 T800级CF/AC531单向预浸料试件制备与试验设计
    2.1 引言
    2.2 试验试样的制备
        2.2.1 制备工艺
        2.2.2 试样尺寸
    2.3 测试设备
    2.4 试验方案
第3章 T800级CF/AC531单向预浸料试件力学性能测试
    3.1 引言
    3.2 试验结果
        3.2.1 破坏模式
        3.2.2 数据处理
    3.3 本章小结
第4章 T800级CF/AC531 复合材料B基准值计算及其准确性分析
    4.1 引言
    4.2 B基准值计算的理论基础
    4.3 单点法计算四项力学性能的B基准值
        4.3.1 单点法计算B基准值的理论基础
        4.3.2 单点法计算四项试验的B基准值
        4.3.3 数据准确性验证
    4.4 多环境样本合并法计算B基准值
        4.4.1 多环境样本合并法计算B基准值的理论基础
        4.4.2 算例数据分析
        4.4.3 修改离散系数的合并法
        4.4.4 数据验证
    4.5 本章小结
第5章 复合材料破坏机理及其对B基准值的影响
    5.1 引言
    5.2 失效形式与损伤机理分析
        5.2.1 0 °拉伸断口形貌分析
        5.2.2 90°拉伸断口形貌分析
    5.3 B基准值的影响因素
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
个人简历



本文编号：4036869