高应变率下纤维增强复合材料跨尺度力学分析
发布时间：2021-08-05 12:16
碳纤维增强复合材料作为轻质结构材料,被广泛的应用于航空航天领域中。现有关于高速冲击下材料力学性能的研究多以金属材料为主,关于复合材料在高应变率下力学性能的研究较尚不成熟,导致其难以应用于航空领域中爆炸螺栓盒等分离结构。为进一步实现航空结构的轻量化设计,复合材料高应变率下的动态力学行为已成为当前研究的热点。本学位论文采用理论分析与跨尺度有限元分析相结合的方法,探讨应变率与纤维-基体界面强度对复合材料层合板刚度、强度的影响,为进一步研究复合材料高应变率下的力学性能提供可靠的分析方法。本文的主要工作如下:1.建立纤维增强树脂基复合材料动态损伤本构模型本研究基于粘弹性材料Maxwell本构模型,建立了树脂基体在高应变率下的动态本构关系,假定纤维材料性能不随应变率变化。随后对现有细观Hashin失效准则做率相关修正,并引入损伤变量建立三维损伤模型,根据组分材料的损伤情况完成层合板的宏观刚度折减,模拟材料的渐进损伤过程。2.建立纤维-基体-界面三相率相关单胞模型基于动态本构关系建立纤维-基体-界面三相单胞模型,考虑纤维-基体间界面强度受应变率的影响,引入双线性率相关内聚力模型模拟界面的力学性能。单...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于均匀化理论的复合材料安定性分析方法[J]. 秦方,张乐乐,黄松华,陈耕. 工程科学学报. 2019(12)
[2]基于细观力学有限元法的碳纤维增强铝合金复合材料横向拉伸行为研究[J]. 田亮,王振军,周金秋,蔡长春,徐志锋,余欢. 失效分析与预防. 2018(02)
[3]基于峰值力纳米力学模量成像技术的碳纤维/树脂复合材料界面尺寸与性能的原位表征[J]. 牛一凡,杨赢,孟积兴. 复合材料学报. 2017(03)
[4]东丽T800H与T800S碳纤维的微观结构比较[J]. 井敏,谭婷婷,王成国,冯志海,杨云华,潘月秀. 材料科学与工艺. 2015(02)
[5]纤维增强复合材料层板高速冲击损伤数值模拟[J]. 古兴瑾,许希武. 复合材料学报. 2012(01)
[6]多尺度方法在复合材料力学分析中的研究进展[J]. 郑晓霞,郑锡涛,缑林虎. 力学进展. 2010(01)
[7]单向复合材料高应变率下材料特性的研究(英文)[J]. 王玮波,R. A. SHENOI. 船舶力学. 2009(03)
[8]2D-C/SiC复合材料应变率相关的动态本构模型[J]. 刘明爽,李玉龙,陶亮,徐绯,成来飞. 爆炸与冲击. 2008(05)
[9]周期性复合材料热力耦合性能的多尺度方法[J]. 吴世平,唐绍锋,梁军,杜善义. 哈尔滨工业大学学报. 2006(12)
[10]颗粒增强复合材料的动态压缩力学性能研究[J]. 张江涛,刘立胜,周安,翟鹏程. 华中科技大学学报(城市科学版). 2006(S2)
博士论文
[1]三维多向编织复合材料宏细观力学性能及高速冲击损伤研究[D]. 张超.南京航空航天大学 2013
[2]复合材料层板高速冲击损伤研究[D]. 古兴瑾.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]环氧树脂基复合材料导热性能模拟[D]. 闫懂.华中科技大学 2017
[2]纤维增强复合材料结构宏细观多尺度力学性能研究及应用[D]. 张兴龙.西安电子科技大学 2015
本文编号：3323736
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１四边形单胞模型??．．
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于均匀化理论的复合材料安定性分析方法[J]. 秦方,张乐乐,黄松华,陈耕. 工程科学学报. 2019(12)
[2]基于细观力学有限元法的碳纤维增强铝合金复合材料横向拉伸行为研究[J]. 田亮,王振军,周金秋,蔡长春,徐志锋,余欢. 失效分析与预防. 2018(02)
[3]基于峰值力纳米力学模量成像技术的碳纤维/树脂复合材料界面尺寸与性能的原位表征[J]. 牛一凡,杨赢,孟积兴. 复合材料学报. 2017(03)
[4]东丽T800H与T800S碳纤维的微观结构比较[J]. 井敏,谭婷婷,王成国,冯志海,杨云华,潘月秀. 材料科学与工艺. 2015(02)
[5]纤维增强复合材料层板高速冲击损伤数值模拟[J]. 古兴瑾,许希武. 复合材料学报. 2012(01)
[6]多尺度方法在复合材料力学分析中的研究进展[J]. 郑晓霞,郑锡涛,缑林虎. 力学进展. 2010(01)
[7]单向复合材料高应变率下材料特性的研究(英文)[J]. 王玮波,R. A. SHENOI. 船舶力学. 2009(03)
[8]2D-C/SiC复合材料应变率相关的动态本构模型[J]. 刘明爽,李玉龙,陶亮,徐绯,成来飞. 爆炸与冲击. 2008(05)
[9]周期性复合材料热力耦合性能的多尺度方法[J]. 吴世平,唐绍锋,梁军,杜善义. 哈尔滨工业大学学报. 2006(12)
[10]颗粒增强复合材料的动态压缩力学性能研究[J]. 张江涛,刘立胜,周安,翟鹏程. 华中科技大学学报(城市科学版). 2006(S2)
博士论文
[1]三维多向编织复合材料宏细观力学性能及高速冲击损伤研究[D]. 张超.南京航空航天大学 2013
[2]复合材料层板高速冲击损伤研究[D]. 古兴瑾.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]环氧树脂基复合材料导热性能模拟[D]. 闫懂.华中科技大学 2017
[2]纤维增强复合材料结构宏细观多尺度力学性能研究及应用[D]. 张兴龙.西安电子科技大学 2015
本文编号：3323736
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