復(fù)合材料以其優(yōu)異的力學(xué)性能不僅在航空航天等高新領(lǐng)域大量得到應(yīng)用,而且在很多其他領(lǐng)域也得到很好的應(yīng)用。在實際應(yīng)用中,由于生產(chǎn)條件或者其他條件的限制,實際需求中會將幾個部件連接來滿足使用功能。因此,復(fù)合材料的連接是一個不可避免的問題;機(jī)械連接技術(shù)、膠結(jié)技術(shù)以及混合連接技術(shù)應(yīng)運而生。機(jī)械連接具有存在后期維護(hù)簡單的優(yōu)勢,所以機(jī)械連接在復(fù)合材料的連接中更為常見。另外,由于工程需要,比如說為了布線、走線;維護(hù)、維修等問題,復(fù)合材料層合板在實際應(yīng)用中,會存在開孔的問題。所以,對機(jī)械連接復(fù)合材料層合板的開孔問題研究具有重要的意義。本文相關(guān)研究內(nèi)容如下:1.介紹了各向異性彈性體理論,奠定了后續(xù)復(fù)合材料理論基礎(chǔ);介紹了Abaqus有限元模擬軟件,并就需要使用的部分進(jìn)行了詳細(xì)說明,為模型的建立提供了依據(jù)。2.介紹了幾種失效判定準(zhǔn)則以及材料剛度退化模型,并且對比分析了USDFLD、UMAT、VUMAT三種用戶子程序,分別選取Hashin和Alvaro失效判定準(zhǔn)則編寫了VUMAT用戶子程序。3.使用編寫的用戶子程序?qū)吾敊C(jī)械連接拉伸實驗進(jìn)行了數(shù)值模擬,并將仿真計算得到的極限載荷和最終破壞模式與文獻(xiàn)進(jìn)行對比,驗證... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

火車車廂與駕駛室

(c)劈裂破壞 (d)擠壓破壞圖 1.3 常見機(jī)械連接破壞形式 本文的主要工作對于機(jī)械連接復(fù)合材料層合板開孔是工程上常見的現(xiàn)象，另外，對于復(fù)合材進(jìn)損傷過程也是當(dāng)前研究的熱點。因此，本文圍繞含孔的機(jī)械連接結(jié)構(gòu)損傷以下幾個方面的工作：(1)對各向異性彈性理論作簡要介紹，為后續(xù)復(fù)合材料研究的提供理論基礎(chǔ)(2)對于幾種常用的失效判定準(zhǔn)則作出介紹，對其各自的優(yōu)缺點及適用情況進(jìn)解釋說明；(3)對于 Abaqus 有限元模擬軟件進(jìn)行了相關(guān)部分的介紹說明，為結(jié)構(gòu)的有限提供了依據(jù)；另外，對于復(fù)合材料 USDFLD、UMAT、VUMAT 用戶子程序說明，確立本文最終選取 VUMAT 子程序；(4)對某文獻(xiàn)中的開孔層板機(jī)械連接拉伸試驗進(jìn)行了基于 Abaqus 的有限元仿

圖 2.1 彈性對稱示意圖體關(guān)于坐標(biāo)平面 xoy對稱，上半部分xyz中的彈性體微元位移分量用u部分 xyz′中的彈性體微元分量位移用u、 v、 w′表示，由結(jié)構(gòu)對稱性可z ' = z , w '= w有：' 4' 5'( )''( )'yz yzz x zxw v w vy z y zu w u wz x z xγ γ εγ γ ε = + = + = = = + = + = = 性對稱的特點，對稱位置彈性體應(yīng)變勢能應(yīng)該相同，所以 W 的展開式項的系數(shù)應(yīng)該為 0；即有：014 15 24 25 34 35 46 56C = C = C = C = C = C = C = C=，原來剛度矩陣中的 21 個相互獨立的剛度系數(shù)就縮減為 13 個，剛度矩11 12 13 1612 22 23 2613 23 33 360 00 00 0C C C CC C C CC C C C

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]復(fù)合材料螺栓連接漸進(jìn)損傷的實驗及數(shù)值分析[D]. 周松.哈爾濱工程大學(xué) 2013

碩士論文
[1]碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料機(jī)械連接孔擠壓強(qiáng)化技術(shù)研究[D]. 李仁政.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]基于ABAQUS復(fù)合材料層合板漸進(jìn)損傷有限元分析[D]. 施建偉.中北大學(xué) 2015
[3]耐高溫聚酰亞胺復(fù)合材料層合板連接力學(xué)性能分析[D]. 朱敏.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[4]復(fù)合材料層合板沖擊損傷及損傷容限研究[D]. 王念.南京航空航天大學(xué) 2014
[5]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料漸進(jìn)損傷的數(shù)值模擬[D]. 焦陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]復(fù)合材料層合板損傷失效模擬分析[D]. 李偉占.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[7]含開孔復(fù)合材料層合板層間應(yīng)力分析[D]. 郭紹偉.大連理工大學(xué) 2011



本文編號：3597204