复合材料湿热力学行为分析

发布时间：2017-08-03 12:13

  本文关键词：复合材料湿热力学行为分析

  更多相关文章： 复合材料 湿热行为 高阶整体-局部理论 有限元 湿热膨胀系数

【摘要】：复合材料层合结构在制造和使用的过程中经常暴露在湿热环境下,湿热环境的变化会使复合材料内部产生湿热应力,进而导致结构变形甚至失效,因此,对复合材料湿热行为的准确分析已经是复合材料结构设计中不可回避的问题。然而,至今复合材料湿热分析理论模型仍然存在如下问题:已有的分析复合材料湿热问题理论模型大多忽略层间应力连续条件,不能准确计算层间应力;近期复合材料湿热研究甚至假设湿热膨胀系数不随铺设角变化,此种假设将产生误导。本论文发展了预先满足层间应力连续并考虑横法向应变的高阶整体-局部理论(HGLM),选用满足单元间C0连续和C1弱连续条件的精化不协调三角形单元,首先通过热弯曲问题验证了本文所发展理论的精度,然后研究了湿热膨胀系数对湿热行为影响,最后分析了在湿热力载荷作用下复合材料层合结构的力学行为。数值结果表明,本文发展的理论可以用于分析复合材料湿热问题。在分析复合材料湿热问题时,应该考虑膨胀系数随铺设角度的变化。
【关键词】：复合材料 湿热行为 高阶整体-局部理论 有限元 湿热膨胀系数
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 研究意义13
• 1.3 复合材料层合板理论简单介绍13-17
• 1.3.1 整体位移理论13-14
• 1.3.2 增强型整体位移理论14-15
• 1.3.3 锯齿理论15-16
• 1.3.4 整体-局部位移理论16-17
• 1.4 复合材料湿热问题研究发展现状17-18
• 1.5 本文研究内容18-20
• 第2章 考虑横法向应变的高阶整体-局部理论20-27
• 2.1 高阶整体-局部理论20-23
• 2.1.1 初始位移模式20-21
• 2.1.2 面内位移层间连续条件21-22
• 2.1.3 横向剪切应力连续条件22
• 2.1.4 横向剪切自由表面条件22-23
• 2.2 本构方程23-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 湿热力载荷下复合材料层合板应力问题的有限元分析27-46
• 3.1 有限元公式27-30
• 3.1.1 满足单元间C~0连续条件的横向位移函数27-28
• 3.1.2 满足C~1弱连续条件的横向位移函数28-29
• 3.1.3 三角形单元位移函数29-30
• 3.2 数值算例与分析30-45
• 3.2.1 复合材料层合板热弯曲分析30-33
• 3.2.2 复合材料层合板湿热静力分析33-45
• 3.3 本章小结45-46
• 结论46-47
• 参考文献47-52
• 致谢52-53
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文53

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本文编号：614316