碳纖維復(fù)合材料因其強度高、可設(shè)計性強等一系列優(yōu)點在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在實際的工程應(yīng)用中,考慮到螺栓連接構(gòu)件的可拆卸性和替換性,因此對于螺栓連接工況下復(fù)合材料力學(xué)性能的分析成為眾多學(xué)者的研究對象。針對螺栓連接工況的復(fù)合材料層合板,本課題對其螺栓孔周圍的應(yīng)力分布和層合板失效進(jìn)行了研究。1.應(yīng)力分析過程中考慮到復(fù)合材料孔邊應(yīng)力集中現(xiàn)象,基于阿魯科教授提出的用于計算螺栓連接層合板孔邊應(yīng)力的復(fù)合函數(shù),在彈性范圍內(nèi)對復(fù)合材料層合板進(jìn)行了孔邊應(yīng)力計算;其后在有限元ABAQUS環(huán)境中,基于蔡-吳準(zhǔn)則用于判定復(fù)合材料的初始失效,獲得單釘雙剪工況層合板初始失效前的應(yīng)力分布狀態(tài),將有限元應(yīng)力計算結(jié)果與解析算法應(yīng)力值進(jìn)行比較,兩種算法的計算結(jié)果具有一致性。應(yīng)力值用于分析孔邊距對孔邊應(yīng)力分布的影響,通過對孔邊的應(yīng)力分析預(yù)測復(fù)合材料層合板初始失效位置。2.復(fù)合材料的漸進(jìn)失效分析過程在有限元環(huán)境中進(jìn)行,結(jié)合Helius:PFA對復(fù)合材料基于MCT失效準(zhǔn)則的判定,獲得不同孔邊距層合板從初始狀態(tài)到最終失效的演化過程。針對不同組分對載荷敏感度的不同,提出一種分區(qū)域失效敏感分析方法,在孔邊載荷高敏感區(qū)域中對不同組分失效程度進(jìn)行計算,結(jié)合應(yīng)力集中因子分析不同區(qū)域中組分失效敏感度,并與層合板整體失效程度進(jìn)行比較,獲得層合板在失效過程中的擴(kuò)散方向。其后通過對有限元軟件ABAQUS進(jìn)行不同非線性特征集配置,實現(xiàn)對復(fù)合材料組分失效程度更加細(xì)致的劃分,獲得螺栓連接中組分失效程度與層合板健康度的函數(shù)關(guān)系,并通過曲線將結(jié)果可視化。
【學(xué)位單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TB33;TH131.3
【部分圖文】：

邐■？＊＊■．＿＊逡逑圖１－１復(fù)合材料應(yīng)用比例在飛機(jī)上的趨勢邐圖１－２中國碳纖維需求量（噸）逡逑國內(nèi)對復(fù)合材料的需求量越來越大，如上圖１－２所示，２０１７年需求量達(dá)到逡逑７４００噸；：ｉ：。復(fù)合材料越來越廣泛的應(yīng)用就需要在控制復(fù)合材料性能的失效上增加逡逑力度，以便能夠不斷適應(yīng)設(shè)計者對于復(fù)合材料更高的結(jié)構(gòu)要求。而使用一個不適逡逑１逡逑

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Heli娜衛(wèi)FA與恤

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本文編號：2824120