钛合金机械连接结构疲劳寿命预测研究

发布时间：2017-02-12 15:35

  本文关键词：复合材料—钛合金机械连接结构疲劳寿命预测研究，由笔耕文化传播整理发布。

《上海交通大学》 2013年

复合材料—钛合金机械连接结构疲劳寿命预测研究

苏睿  

【摘要】：复合材料具有多种优点，如比强度较大、比刚度较高、良好的可设计性以及较好的抗腐蚀性等，这都使得其在航空航天领域的使用更为广泛。复合材料机械连接适用于传递较高的载荷，是复合材料连接中最常用的一种连接形式。为了进一步减轻飞机结构的重量，因此在设计复合材料时，其许用硬度值持续增加，这导致其疲劳问题开始显现出来。所以，创建一种可以满足工程实际需求的复合材料机械连接结构疲劳寿命预测方法是一个重要的研究课题。 本文针对以上问题，首先以层压板理论为基础，创建了预测复合材料机械连接疲劳累积损伤寿命的方法。而本文则应用ABAQUS有限元软件建立复合材料-钛合金机械连接结构的三维有限元模型，并进行应力分析；在单层板疲劳刚度退化模型的基础之上，结合了正则化疲劳寿命预测方法，推导并建立了复合材料疲劳加载过程中剩余强度退化模型；为对结构的损伤及整体失效进行判定，在Hashin-Yeh所提出的静态失效准则基础之上发展出了适用于疲劳破坏的疲劳失效准则进行材料的损伤判定。 其次，对复合材料-钛合金机械连接结构进行疲劳试验研究。从疲劳寿命、孔边挤压变形和破坏模式方面对其疲劳性能进行了讨论分析。最后，对结构在双级拉-拉疲劳载荷作用下的损伤扩展与疲劳寿命进行了仿真分析与预测，并与试验结果进行了对比，同时探索研究了不同钉孔配合方式对结构疲劳寿命的影响。

【关键词】：
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：V214.8
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张开达,石彩华;复合材料机械联接接头的寿命估算[J];机械科学与技术;1996年06期

2 王武;陶华;刘风雷;白颢昱;;干涉对复合材料疲劳寿命影响的研究[J];绝缘材料;2006年04期

3 刘达，魏春龙，，贾普荣，李野;碳／环氧层板螺接接头拉脱疲劳的实验研究[J];实验力学;1996年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 宁晋建;曹奇凯;隋福成;卢增威;;复合材料与金属混合结构寿命研究及验证[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周祝林;吴妙生;易洪雷;;有关蜂窝夹层结构雷达罩工艺的几点看法[J];玻璃钢;2010年02期

2 张永刚;杨凯;陈明;方灶旺;;复合材料夹层结构翼形件的模态有限元分析[J];玻璃钢/复合材料;2010年04期

3 王耀东;何景武;夏盛来;;复合材料叶片结构设计中的几个关键问题探讨[J];玻璃钢/复合材料;2012年01期

4 李跃宇,樊蔚勋;含脱层的复合材料连接件强度和疲劳试验研究[J];玻璃钢/复合材料;1998年01期

5 余小青;周光明;;温度变化对复合材料双面搭接接头拉伸强度的影响分析[J];玻璃纤维;2011年03期

6 朱锡,刘润泉,徐顺棋,朱晓军,查友其,王晓侠;玻璃钢壳体与钢构架间的新型连接结构及其实验研究[J];船舶工程;2001年03期

7 曾志波;姚志崇;王玮波;丁恩宝;;基于流固耦合相互作用的复合材料螺旋桨性能研究[J];船舶力学;2011年11期

8 曾志波;姚志崇;王玮波;刘润闻;韩用波;洪方文;;复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究[J];船舶力学;2012年05期

9 苏艳红;邹勇;王阳合;;某型飞机复合材料模具制造的解决方案[J];成都航空职业技术学院学报;2009年02期

10 赵丽滨;秦田亮;黄海;梁宪珠;曹正华;;某复合材料π接头的强度估算[J];材料工程;2007年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张博平;李亚智;张开达;;神经网络在复合材料层合板刚度退化中的应用[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

2 刘秀芝;潘迎春;何政治;张巍;黄领才;;飞机复合材料构件胶接修补技术研究及应用[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

3 邢福君;潘迎春;张国强;温永海;张继超;;直升机复合材料结构连接技术研究与应用[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

4 宫少波;潘迎春;黄领才;王正龙;高大伟;;某直升机复合材料尾部结构设计、工艺与试验技术研究[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

5 齐德胜;宫少波;张鹏宇;;复合材料数字化技术的研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（上册）[C];2008年

6 孙万;曹增强;;复合材料斜面夹层结构特种连接技术研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（上册）[C];2008年

7 谢佳卉;魏宏艳;周建锋;杨胜春;沈真;;面外拉伸载荷作用下含缺陷T型结构失效分析[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

8 何瑞;王志瑾;;基于Patran/NaStran的复合材料层合板分区域开口补强优化设计[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

9 郭扬;张巍;;碳环氧复合材料管梁成型工艺研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

10 郭扬;扬喃喃;宫少波;刘秀芝;;缝合/RFI碳纤维织物垂尾蒙皮试验研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 张建宝;复合材料自动铺带控制及工艺关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

2 黄红梅;基于FBG光谱特性的结构损伤监测技术研究[D];南京航空航天大学;2011年

3 李桂玉;叠层复合材料钻削加工缺陷产生机理及工艺参数优化[D];山东大学;2011年

4 袁军堂;高聚物及其复合材料的应用技术研究[D];南京理工大学;2002年

5 张厚江;碳纤维复合材料(CFRP)钻削加工技术的研究[D];北京航空航天大学;1998年

6 王丹勇;层合板接头损伤失效与疲劳寿命研究[D];南京航空航天大学;2006年

7 郁殿龙;基于声子晶体理论的梁板类周期结构振动带隙特性研究[D];国防科学技术大学;2006年

8 吴振;高性能整体—局部高阶理论及高阶层合板单元[D];大连理工大学;2007年

9 刘克龙;低自由度协同优化及其在机翼设计中的应用[D];南京航空航天大学;2007年

10 李杉;环境与荷载共同作用下FRP加固混凝土耐久性[D];大连理工大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张磊涛;HHT在结构健康监测中的应用研究[D];浙江理工大学;2010年

2 张选龙;碳纤维复合材料/钛合金叠层装配制孔技术研究[D];大连理工大学;2010年

3 吕彬彬;T型尾翼跨声速复合材料颤振模型设计研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2010年

4 赵云鹏;某型无人机机翼的结构强度及气动弹性分析[D];浙江大学;2010年

5 张昕;复合材料干涉配合连接有限元分析[D];西安电子科技大学;2011年

6 沈帆;复合材料销钉连接的研究[D];武汉理工大学;2011年

7 何林玲;飞机机翼铺放机设计与仿真研究[D];武汉理工大学;2011年

8 马泽孟;DF-1轻型飞机气动及性能估算[D];南京航空航天大学;2010年

9 庞杰;复合材料结构固化变形分析及其控制[D];南京航空航天大学;2010年

10 李宏信;机翼雷达散射截面特性分析与优化设计[D];南京航空航天大学;2009年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘萍,张开达;干涉对复合材料叠层板螺栓连接疲劳强度的影响[J];航空学报;1991年12期

2 王武;陶华;刘风雷;韩志仁;;复合材料多排螺栓连接钉载分配的研究[J];绝缘材料;2006年01期

3 郭伟国;张开达;;碳/环氧典型层合板的疲劳试验和寿命估算[J];西北工业大学学报;1993年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙海涛;彭光琴;;钢筋机械连接的施工要点及接头检验[J];山西建筑;2006年10期

2 王花娟;杨杰;刘新东;刘小建;;复合材料机械连接强度影响因素的研究进展[J];材料导报;2007年S3期

3 郑文俊;潘江波;宁英杰;;钢筋机械连接质量问题原因分析及处理措施[J];交通标准化;2009年19期

4 朱敏,鲍强,冷秀萍;影响钢筋机械连接质量的原因分析[J];浙江建筑;2005年S1期

5 顾亦磊;赵美英;王芳;万小朋;;复合材料层合板机械连接失效分析及铺层优化[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2006年04期

6 鞠峰;;钢筋镦粗直螺纹连接技术在泰州体育馆工程中的应用[J];广东建材;2008年10期

7 陈家兴;;钢筋机械连接接头检验评定问题的研究[J];中国新技术新产品;2009年09期

8 杨建军;;钢筋剥肋滚压直螺纹连接技术应用[J];科学之友;2010年13期

9 张建平;;剥肋滚轧直螺纹钢筋机械连接技术在结构工程中的应用[J];陕西建筑;2008年11期

10 孙秀兰;;钢筋等强度剥肋滚压直螺纹机械连接的应用[J];山西建筑;2006年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 周龙伟;赵丽滨;;配合精度对机械连接强度影响的有限元研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年

2 刘振东;裴亚峰;;钢筋直螺纹机械连接[A];土木建筑学术文库（第10卷）[C];2008年

3 谢鸣九;迟坚;;复合材料非均匀分布多钉连接强度研究[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年

4 王东欣;;浅谈钢筋的连接[A];河南省土木建筑学会2009年学术大会论文集[C];2009年

5 迟坚;雷显成;谢鸣九;;复合材料拉脱强度试验方法研究[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

6 贺崇武;蔡新锁;迟卫兵;李素强;;复合材料机械连接拉脱载荷试验研究[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

7 张贵祥;石永久;王元清;;铝合金结构的连接及其设计方法的分析[A];第五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2005年

8 杨建中;袁亚东;;剥肋滚压直纹机械连接技术在施工中的应用[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2007)[C];2007年

9 谭义明;杜菲娜;;先进制造技术中的新型机械连接技术[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

10 谢鸣九;;复合材料多排机械连接钉载分配研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集（下册）[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 上海市第四建筑有限公司;[N];建筑时报;2008年

2 本报记者　戈晓芳;[N];广东建设报;2006年

3 立言;[N];中国建设报;2006年

4 文月;[N];电子资讯时报;2008年

5 李安定;[N];科技日报;2002年

6 王丽敏;[N];世界金属导报;2008年

7 东莞市金叶珠宝有限公司总经理 孙元模;[N];中国黄金报;2007年

8 祝冬标;[N];建筑时报;2006年

9 陈铭新 朱文涛;[N];中国审计报;2006年

10 本报记者 张高青;[N];建筑时报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 赵美英;复合材料机械连接失效分析及强度影响因素研究[D];西北工业大学;2006年

2 杨胜兵;线控转向系统控制策略研究[D];武汉理工大学;2008年

3 周松;复合材料螺栓连接渐进损伤的实验及数值分析[D];哈尔滨工程大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈昆昆;复合材料加筋板—钛合金机械连接结构优化[D];上海交通大学;2013年

2 迟秀;典型机械连接结构有限元建模与实验验证研究[D];南京理工大学;2012年

3 王武;树脂基复合材料机械连接技术的研究[D];西北工业大学;2006年

4 阎国良;复杂接头机械连接载荷分布工程化算法研究[D];西北工业大学;2005年

5 赵晓丽;热轧带肋钢筋机械连接与锚固性能基础性研究[D];昆明理工大学;2006年

6 苏睿;复合材料—钛合金机械连接结构疲劳寿命预测研究[D];上海交通大学;2013年

7 赵晓艳;新老混凝土机械连接结合性能研究[D];河北工业大学;2004年

8 顾亦磊;复合材料机械连接强度分析及影响因素研究[D];西北工业大学;2006年

9 潘柳;钢筋复合接头的力学性能分析[D];暨南大学;2008年

10 张冠彪;碳纤维层合板与铝合金板机械连接钉载分配研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

  本文关键词：复合材料—钛合金机械连接结构疲劳寿命预测研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：242105