復(fù)合材料具有高強度、高剛度、疲勞壽命長以及對結(jié)構(gòu)預(yù)期功能的適應(yīng)性等特點而廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、汽車等工程領(lǐng)域。由于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在服役過程中不可避免的承受循環(huán)載荷,其耐久性在許多結(jié)構(gòu)中是關(guān)鍵的設(shè)計考慮因素,對于復(fù)合材料承受疲勞載荷作用的研究也一直是各類工程人員關(guān)注的問題。本文以斜紋編織復(fù)合材料層合板為研究對象,基于復(fù)合材料單向?qū)雍习迤趽p傷理論,拓展推廣出適用于斜紋編織復(fù)合材料的疲勞漸進損傷分析方法,并對典型混合鋪層斜紋編織層合板進行了疲勞損傷擴展及疲勞壽命的仿真模擬和試驗驗證。首先,以單向?qū)雍习迤趽p傷理論為基礎(chǔ),考慮到斜紋編織復(fù)合材料的單層具有雙向增強和正交各向異性的特點,將適用于單向?qū)雍习宓钠谑蕜t加以改進,發(fā)展出適合于斜紋編織復(fù)合材料的疲勞失效準則;提出了與疲勞失效模式相對應(yīng)的材料性能突降規(guī)則;結(jié)合等壽命模型,推導(dǎo)了任意應(yīng)力比下斜紋編織復(fù)合材料疲勞加載過程中材料的強度、剛度退化模型,建立了疲勞漸進損傷分析方法。其次,對斜紋編織單向板開展試驗得到疲勞漸進損傷模型的基本參數(shù)。首先對斜紋編織單向板進行準靜態(tài)及拉-拉疲勞試驗,確定了S-N曲線及等壽命曲線;通過疲勞剩余強度、剩余剛... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 編織層合復(fù)合材料
        1.2.2 復(fù)合材料疲勞損傷破壞機理
        1.2.3 復(fù)合材料疲勞破壞影響因素
        1.2.4 復(fù)合材料疲勞壽命預(yù)報方法
            1.2.4.1 疲勞壽命模型
            1.2.4.2 剩余剛度/剩余強度的唯象學(xué)模型
            1.2.4.3 漸進損傷模型
    1.3 疲勞失效準則與材料性能的退化
        1.3.1 疲勞失效準則
        1.3.2 材料性能的退化
            1.3.2.1 材料性能突降規(guī)則
            1.3.2.2 材料性能漸降規(guī)則
    1.4 存在的問題及解決方案
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 疲勞漸進損傷分析方法
    2.1 引言
    2.2 疲勞加載過程應(yīng)力分析
    2.3 疲勞失效準則
    2.4 疲勞損傷過程中材料性能退化模型
        2.4.1 材料性能突降規(guī)則
        2.4.2 材料性能漸降規(guī)則
        2.4.3 等壽命模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 斜紋編織單向板疲勞試驗研究
    3.1 引言
    3.2 試驗條件及準備
        3.2.1 試驗設(shè)備與環(huán)境
        3.2.2 試樣類別及幾何尺寸
        3.2.3 試驗前試樣檢測及尺寸測量
    3.3 斜紋編織單向板疲勞性能試驗方法
    3.4 斜紋編織單向板1方向拉伸試驗
        3.4.1 準靜態(tài)拉伸試驗
        3.4.2 拉-拉疲勞試驗
        3.4.3 拉-拉疲勞剛度/強度退化試驗
        3.4.4 靜態(tài)拉伸破壞與拉-拉疲勞破壞比較分析
    3.5 斜紋編織單向板面內(nèi)剪切試驗
        3.5.1 準靜態(tài)面內(nèi)剪切試驗
        3.5.2 拉-拉疲勞試驗
        3.5.3 拉-拉疲勞面內(nèi)剪切剛度/強度退化試驗
        3.5.4 靜態(tài)拉伸破壞與拉-拉疲勞破壞比較分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 斜紋編織層合板疲勞壽命預(yù)報與試驗驗證
    4.1 引言
    4.2 斜紋編織層合板疲勞性能試驗
        4.2.1 斜紋編織層合板準靜態(tài)拉伸試驗
        4.2.2 斜紋編織層合板拉-拉疲勞試驗
    4.3 斜紋編織層合板拉-拉疲勞壽命預(yù)報程序流程
        4.3.1 參數(shù)輸入
        4.3.2 有限元模型
        4.3.3 ABAQUS疲勞壽命預(yù)報
            4.3.3.1 疲勞壽命預(yù)報模型基本假設(shè)
            4.3.3.2 疲勞壽命預(yù)報模型
        4.3.4 模擬結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄


【參考文獻】：
博士論文
[1]層合板接頭損傷失效與疲勞壽命研究[D]. 王丹勇.南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號：2922379