纤维金属层合板的三维热力学行为研究

发布时间：2023-05-20 04:34

　　纤维金属层合板越来越多的被用于飞机、汽车、航空航天等领域,其使用的安全性是必须考虑的一个问题,复杂作业环境下其热力响应的研究变得十分有必要。因此,湿热环境中纤维金属层合板的传热模型、力学行为本构模型及其热力响应等具有重要的研究意义。本论文的主要研究工作包括以下几个方面:(1)基于热传导理论,对三维瞬态热传导偏微分方程各个量进行详细地分析,首先通过合理假设对有限域内移动热源引起的温度演变进行建模,然后对均匀分布和高斯分布的平面热源引起有限薄板的温度演变进行分析,最后从激光速度和薄板长宽比等多角度对薄板的温度响应进行了探究。结果表明:同等热输入且不发生相变的条件下,高斯分布热源的最高温高于均匀分布热源;两种激光热源的最高温度皆发生在激光中心后面,并且强烈依赖于激光扫描速度,且高斯分布激光的最高温较之于均匀分布热源有所滞后;激光作业实际上局限于加热区域,在横截面积以及厚度方向具有较小的扩散。(2)基于能量守恒原理,首先建立了纤维金属层合板(Fiber Metal Laminates,FMLs)的三维瞬态热传导微分方程,获得与之对应的温度场;随后基于层合板的弹性理论,建立了纤维金属层合板的非线...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 板的热传导研究现状
        1.2.2 复合材料层合结构的热力响应研究现状
    1.3 本文的主要工作
第二章 板的三维瞬态热传导
    2.1 引言
    2.2 热传导理论基础
    2.3 板的三维瞬态热传导
        2.3.1 均匀分布激光热传导
        2.3.2 高斯分布激光热传导
    2.4 数值结果与讨论
    2.5 本章小结
第三章 激光加工纤维金属层合板的热力响应
    3.1 引言
    3.2 纤维金属层合板的本构方程
        3.2.1 纤维金属层合板的三维热传导
        3.2.2 纤维金属层合板的非线性运动控制方程
    3.3 数值结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 湿热环境下纤维金属层合板的热力学分析
    4.1 引言
    4.2 纤维金属层合板的本构方程
    4.3 数值结果与讨论
    4.4 本章小结
第五章 含涂层纤维金属层合板的热力学分析
    5.1 引言
    5.2 含涂层纤维金属层合板的本构方程
    5.3 数值结果与讨论
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读工学硕士学位期间发表的学术论文
学位论文数据集



本文编号：3820549