非破壞挖掘抽吸車采用真空挖掘技術(shù),可以有效避免城市建設中對地下交錯的電纜、管線的破壞。其中,離心葉輪是車載抽吸系統(tǒng)的關鍵部件。傳統(tǒng)的金屬葉輪帶來了啟動力矩大、功耗高和設備磨損嚴重等一系列問題。碳纖維復合材料(CFRP)具備輕質(zhì)、高強、耐疲勞等優(yōu)點,采用其制作的輕量化葉輪能夠有效降低設備負載,進而提高抽吸系統(tǒng)的效率。CFRP葉輪和金屬軸盤之間的連接區(qū)域是離心風機的薄弱環(huán)節(jié),其可靠性是離心風機正常運行的前提,同時也是應用碳纖維復合材料作為主承力件時必須解決的關鍵問題。本文采用數(shù)值模擬與試驗結(jié)合的方法,對影響CFRP葉輪連接強度的因素進行了研究,為CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)設計提供理論依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容如下:結(jié)合復合材料三維應力-應變關系、基于應變的三維失效判斷準則、基于斷裂韌性的材料性能退化模型和CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)的最終失效評價方法,建立了扭轉(zhuǎn)載荷下CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)的漸進失效分析流程。以CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)的漸進失效分析流程為基礎,編寫了用戶自定義子程序VUMAT。同時,在ABAQUS中建立了CFRP葉輪連接結(jié)構(gòu)的有限元模型,并對扭轉(zhuǎn)載荷下連接結(jié)構(gòu)的失效模式及其擴展演化過程進行分析。...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1挖掘抽吸車真空抽吸系統(tǒng)示意圖

圖1-1挖掘抽吸車真空抽吸系統(tǒng)示意圖圖1-2離心風機結(jié)構(gòu)示意圖碳纖維復合材料具有密度小、強度大、模量高、可加工性強和疲勞性能好等優(yōu)良特性，在航空航天、軌道車輛和風力發(fā)電機等領域有著廣泛的應用[1-2]。采用碳纖維復合材料制作的輕量化葉輪能夠有效降低車載抽吸系統(tǒng)的啟動力矩....

圖1-2離心風機結(jié)構(gòu)示意圖

圖1-1挖掘抽吸車真空抽吸系統(tǒng)示意圖圖1-2離心風機結(jié)構(gòu)示意圖碳纖維復合材料具有密度小、強度大、模量高、可加工性強和疲勞性能好等優(yōu)良特性，在航空航天、軌道車輛和風力發(fā)電機等領域有著廣泛的應用[1-2]。采用碳纖維復合材料制作的輕量化葉輪能夠有效降低車載抽吸系統(tǒng)的啟動力矩....

圖2-1兩個坐標系角度差示意圖

圖2-1兩個坐標系角度差示意圖單一鋪層坐標系與層合板總體坐標系下的材料剛度矩陣C與C的關系：-1()TC=TCT-1（

圖2-2CFRP葉輪結(jié)構(gòu)示意圖

11圖2-2CFRP葉輪結(jié)構(gòu)示意圖連接結(jié)構(gòu)設計及強度分析方法與原金屬葉輪存在：（1）碳纖維復合材料具有組成部分多相性和力

本文編號：3968753