發(fā)布時間：2020-04-18 23:58

【摘要】：金屬泡沫復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)具有高比強(qiáng)度和高比模量,以及優(yōu)異的耐疲勞、耐腐蝕和緩沖吸能性能。由于金屬泡沫復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)性能優(yōu)異,使得其廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑施工、體育器材、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。廣泛應(yīng)用帶來的問題也十分突出,在夾芯結(jié)構(gòu)的實際使用過程中難免受到各種外物的沖擊,沖擊將降低夾芯結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,從而影響其安全性。為了能夠?qū)饘倥菽瓘?fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)受到低速沖擊后的損傷、吸能性能和剩余強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報,本文以鋁泡沫復(fù)合材料夾芯板為研究對象,通過試驗和有限元仿真方法對不同芯子厚度、沖擊能量低速沖擊下的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了研究。具體研究內(nèi)容如下:首先,對國內(nèi)外復(fù)合材料層合板低速沖擊損傷、復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)低速沖擊損傷以及復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)剩余壓縮強(qiáng)度研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)與闡述。其次,通過試驗方法對鋁泡沫芯子復(fù)合材料夾芯板的低速沖擊力學(xué)性能進(jìn)行了研究。通過落錘沖擊試驗研究了不同芯子厚度、不同沖擊能量對復(fù)合材料夾芯板失效模式、吸能性能及初始階段彈性剛度的影響。然后,采用有限元軟件ABAQUS/Explicit顯式動態(tài)分析模塊,建立了夾芯板低速沖擊有限元模型,并進(jìn)行了收斂性驗證。通過將數(shù)值仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比分析,驗證了有限元模型的有效性。通過在相鄰鋪層以及面板與鋁泡沫芯子間建立cohesive單元,對夾芯板層間分層損傷也進(jìn)行了分析。最后,通過芯子厚度10mm夾芯板進(jìn)行剩余壓縮強(qiáng)度試驗,對不同沖擊能量下夾芯板剩余壓縮強(qiáng)度進(jìn)行了對比研究。通過有限元仿真方法對夾芯板的剩余壓縮強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測,仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比驗證了有限元模型的有效性。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2632686