国产F-12蒙皮材料性能表征及充压囊体全场形变测试方法
发布时间：2021-07-12 20:16
飞艇等充压囊体是靠气压维持结构外形和承受外载荷的一类内外压差大于零的封闭式三维曲面结构。为了提升充压囊体的耐压能力及承载性能,有效评估囊体的安全性,本文开展了国产F-12芳纶织物及其蒙皮材料的力学性能试验表征、理论计算与数值模拟等方面的研究,并建立了一种适用于大尺寸三维曲面充压囊体的全场形变测试方法,为充压囊体结构耐压能力提升奠定了分析与测试基础。具体内容如下所述:本文系统测试了国产F-12芳纶织物及其蒙皮材料的单轴拉伸、循环拉伸以及剪切等力学性能,获取了F-12纱线、织物及其蒙皮材料在不同偏轴角度下的应力-应变关系、拉伸强度和泊松比,分析对比了经、纬向不同的应力应变特性;研究了国产F-12织物及其蒙皮材料循环加载特性,发现并表征了国产F-12织物及其蒙皮材料循环硬化和大剩余应变现象;通过像框剪切和偏轴拉伸研究了国产F-12织物及其蒙皮材料的剪切性能,探讨了高强织物试样夹持部分以及涂层对剪切性能以及锁紧角的影响,通过正则化处理给出了像框剪切与偏轴拉伸两种试验方法的量化差别。基于数字图像相关方法,提出了一种通过施加法向均布载荷模拟充压囊体实际工作状态的蒙皮材料测试方法,建立了能够实施充压...
【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】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
常见的充压囊体结构
第 1 章 绪 论健等人[18]对三种蒙皮材料 Uretek3216L、3216A、3224 进行拉伸和徐变性能测试，试样尺寸总长度为 300mm，有效长00mm 和 50mm，根据单轴拉伸试验曲线建立了三阶段应力拉伸试验结果计算材料的弹性模量。营[19]对聚四氟乙烯（PTFE）涂层织物材料的单轴拉伸、双双轴循环拉伸性能进行了研究，并对材料初始拉伸性能和循能进行了比较，其单轴拉伸试验参考标准 DG/TJ08-2019-20mm，长度为 1000mm，测试段长度为 200mm，采用圆辊式用十字形试样，试样中间区域尺寸为 160mm×160mm，夹倒圆角半径为 15mm，研究了加载幅值、应力比、循环次数材料割线模量、残余应变的影响。
长度为 1000mm，测试段长度为 200mm，采用圆辊式用十字形试样，试样中间区域尺寸为 160mm×160mm，夹倒圆角半径为 15mm，研究了加载幅值、应力比、循环次数材料割线模量、残余应变的影响。图 1-3 几种不同的蒙皮材料单轴拉伸试验[7][9][15][16][20][21]. 1-3 Uniaxial tensile tests used by different research groups[7][9][15][16][2
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑双拉耦合的复合材料编织物各向异性超弹性本构模型[J]. 黄小双,姚远,彭雄奇,龚友坤,张必超. 复合材料学报. 2016(10)
[2]基于多尺度方法的纤维织物增强柔性复合材料拉伸模量预测[J]. 李力,赵海涛,陈吉安,程振进. 复合材料学报. 2016(10)
[3]三维DIC在铸铁拉伸试验中的应变测量精度研究[J]. 李婧宇,朱飞鹏,雷冬. 力学季刊. 2015(03)
[4]机织复合材料各向异性超弹性本构模型[J]. 彭雄奇,堵同亮,郭早阳. 机械工程学报. 2012(20)
[5]临近空间飞艇蒙皮材料研究进展和需求分析[J]. 谭惠丰,刘羽熙,刘宇艳,杨宏林,杨宇明,施雷. 复合材料学报. 2012(06)
[6]浮空器囊体膜材力学性能试验研究[J]. 高海健,陈务军,付功义. 空间结构. 2010(01)
[7]平流层飞艇蒙皮材料的研究[J]. 顾正铭. 航天返回与遥感. 2007(01)
[8]薄膜材料双轴拉伸试验[J]. 刘文彬,于敬海,吴健生. 工程力学. 1998(02)
[9]DEVELOPMENT OF BRAIDED－PULTRUSION PROCESS AND STRUCTURE－PROPERTY RELATIONSHIPS FOR TUBULAR COMPOSITES[J]. J.H. Byun; S.-K.Lee and B.S. Kim (Korea Institute of Machinery and Materials, P.O. Box 41, Changwon, Korea. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 1996(06)
[10]飞艇囊体材料的发展[J]. 白树成,曲建直. 材料工程. 1993(08)
博士论文
[1]薄膜材料鼓包装置的研制及力学性能表征[D]. 王子菡.湘潭大学 2012
[2]机织建筑膜材料拉伸性能研究[D]. 陈守辉.东华大学 2008
[3]数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D]. 黄桂平.天津大学 2005
硕士论文
[1]弹塑性薄膜材料力学性能鼓包测试模型研究[D]. 杨林.湘潭大学 2014
本文编号：3280589
【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】：134 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
常见的充压囊体结构
第 1 章 绪 论健等人[18]对三种蒙皮材料 Uretek3216L、3216A、3224 进行拉伸和徐变性能测试，试样尺寸总长度为 300mm，有效长00mm 和 50mm，根据单轴拉伸试验曲线建立了三阶段应力拉伸试验结果计算材料的弹性模量。营[19]对聚四氟乙烯（PTFE）涂层织物材料的单轴拉伸、双双轴循环拉伸性能进行了研究，并对材料初始拉伸性能和循能进行了比较，其单轴拉伸试验参考标准 DG/TJ08-2019-20mm，长度为 1000mm，测试段长度为 200mm，采用圆辊式用十字形试样，试样中间区域尺寸为 160mm×160mm，夹倒圆角半径为 15mm，研究了加载幅值、应力比、循环次数材料割线模量、残余应变的影响。
长度为 1000mm，测试段长度为 200mm，采用圆辊式用十字形试样，试样中间区域尺寸为 160mm×160mm，夹倒圆角半径为 15mm，研究了加载幅值、应力比、循环次数材料割线模量、残余应变的影响。图 1-3 几种不同的蒙皮材料单轴拉伸试验[7][9][15][16][20][21]. 1-3 Uniaxial tensile tests used by different research groups[7][9][15][16][2
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑双拉耦合的复合材料编织物各向异性超弹性本构模型[J]. 黄小双,姚远,彭雄奇,龚友坤,张必超. 复合材料学报. 2016(10)
[2]基于多尺度方法的纤维织物增强柔性复合材料拉伸模量预测[J]. 李力,赵海涛,陈吉安,程振进. 复合材料学报. 2016(10)
[3]三维DIC在铸铁拉伸试验中的应变测量精度研究[J]. 李婧宇,朱飞鹏,雷冬. 力学季刊. 2015(03)
[4]机织复合材料各向异性超弹性本构模型[J]. 彭雄奇,堵同亮,郭早阳. 机械工程学报. 2012(20)
[5]临近空间飞艇蒙皮材料研究进展和需求分析[J]. 谭惠丰,刘羽熙,刘宇艳,杨宏林,杨宇明,施雷. 复合材料学报. 2012(06)
[6]浮空器囊体膜材力学性能试验研究[J]. 高海健,陈务军,付功义. 空间结构. 2010(01)
[7]平流层飞艇蒙皮材料的研究[J]. 顾正铭. 航天返回与遥感. 2007(01)
[8]薄膜材料双轴拉伸试验[J]. 刘文彬,于敬海,吴健生. 工程力学. 1998(02)
[9]DEVELOPMENT OF BRAIDED－PULTRUSION PROCESS AND STRUCTURE－PROPERTY RELATIONSHIPS FOR TUBULAR COMPOSITES[J]. J.H. Byun; S.-K.Lee and B.S. Kim (Korea Institute of Machinery and Materials, P.O. Box 41, Changwon, Korea. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 1996(06)
[10]飞艇囊体材料的发展[J]. 白树成,曲建直. 材料工程. 1993(08)
博士论文
[1]薄膜材料鼓包装置的研制及力学性能表征[D]. 王子菡.湘潭大学 2012
[2]机织建筑膜材料拉伸性能研究[D]. 陈守辉.东华大学 2008
[3]数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D]. 黄桂平.天津大学 2005
硕士论文
[1]弹塑性薄膜材料力学性能鼓包测试模型研究[D]. 杨林.湘潭大学 2014
本文编号：3280589
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