圆形复合材料易碎盖的冲破性能研究

发布时间：2021-09-08 15:58

　　导弹发射箱盖是导弹贮存和发射系统中的重要组成部分，不仅具备一定的承压能力，阻止内部气体外泄，还可以起到保护发射箱内导弹的作用。由于对现代化导弹部队的轻质化和快速作战要求的的日益提高，复合材料导弹发射箱盖已逐步取代传统的机械打开盖或爆破盖等各种形式的金属盖，成为导弹发射箱盖的发展趋势。其中整体冲破式复合材料易碎盖已在部分型号上得到了一定的应用，但由于其分离的主体部分质量较大会对周边的设备造成潜在的威胁。因此，本文对整体冲破式易碎盖的分离过程进行了研究，通过设置不同薄弱区的强度实现了侧向分离的目的。首先，针对原易碎盖薄弱区的结构形式进行了损伤扩展研究，采用ABAQUS中cohesivebehavior定义一层零厚度的单元模拟胶结界面，得到了在拉伸载荷作用下薄弱区损伤的起始、扩展直至最终失效的全过程。确定了薄弱区的拉伸强度并讨论了结构参数变化的影响。其次，对于薄弱区采用DYTRAN中的一种可失效的弹塑性材料,研究了易碎盖在受冲击载荷作用时主体与法兰边的分离过程。分析了沿薄弱区周向强度变化对盖子主体分离方向的影响，确定了圆形复合材料整体冲破式易碎盖侧向抛出的设计方案。最后，制作了不同薄弱区强度... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

圆形复合材料易碎盖示意图

根据薄弱区具体结构形式,对薄弱区细节的损伤扩展分析涉及到胶接界面、易碎盖搭接补片等多种材料的强度理论进行失效判断。其中胶层采用的是 BK 准则，而主部分采用的则是最大应力准则[35]。.1.1 胶层的强度准则胶层采用的 ABAQUS 中的 cohesive behavior 模拟， 即内聚力界面单元。内聚力实质原子或分子之间的相互作用力，由于复合材料的界面层是由基体和增强相通过化而形成一层结构复杂的物质，往往是非常薄，远远小于纤维的直径，并且在厚度方是变化的[36-37]。因此，对于普通的有限元分析来说，胶层的单元划分，各种参数如是十分困难的。而内聚力模型实际上是一种简化，通过选取适当的参数，可以反映物质的模量、强度、韧度等力学性质。图 2.3 为内聚力界面单元的典型 T—S 曲线，ont ，ost ，ott 分别表示在界面法向以及剪切方向的最大许用应力，onε ，osε ，otε 分别表示在界面法向以及第一，第二剪切大许用应变，nδ ，sδ ，tδ 分别表示各部分的相对位移。

( )( )maxmaxf om m mf om m mδ δ δδ δ δ = 述单元的刚度退化程度。 在界面法向和两个剪切方向上损伤变形的演化过程，定义了一个等效面上受到各种载荷后的混合位移，2 2 2m n s tδ = δ + δ + δ。伤扩展模式中损伤系数 D 由式 2.6 给出，其应力变化形式如图 2.4 所omδ 表示开始损坏时的有效位移， maxmδ 表示加载过程中的最大有效后的有效位移可根据式 2.7 计算得出。2 /f C om eff =G T示为初始损坏时的等效拉伸载荷2 2 2= ( ) ( ) ( )o o o oeff n s tT t + t + t，CG 表

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3391067