耳片接頭是連接結(jié)構(gòu)中的重要部件,在航空工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于航空金屬接頭普遍存在質(zhì)量大、制造成本高等缺點,近年來,復(fù)合材料接頭成為研究熱點。本文深入研究了復(fù)合材料纏繞接頭的拉伸力學(xué)性能。首先,對復(fù)合材料纏繞接頭結(jié)構(gòu)及受力情況進(jìn)行分析,引入漸進(jìn)損傷分析方法及Cohesive界面理論作為纏繞接頭分析的理論基礎(chǔ),使用FORTRAN語言編寫UMAT子程序建立了復(fù)合材料的本構(gòu)關(guān)系。其次,進(jìn)行復(fù)合材料基本力學(xué)試驗,進(jìn)而得到單層板材料力學(xué)性能參數(shù)。通過文獻(xiàn)調(diào)研,得到膠層的黏性行為參數(shù)。以所得材料參數(shù)作為仿真依據(jù)建立復(fù)合材料纏繞接頭承受軸向拉伸載荷的有限元模型,計算得到仿真結(jié)果。接著,歸納有限元仿真結(jié)果,對復(fù)合材料纏繞接頭損傷破壞過程進(jìn)行詳細(xì)分析。進(jìn)一步地,基于彈性力學(xué)進(jìn)行鏈環(huán)承載能力解析解推導(dǎo)。通過理論解與仿真結(jié)果的對比,驗證了有限元模型的有效性和分析方法的合理性。最后,針對纏繞接頭的損傷破壞情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)改型,對不同結(jié)構(gòu)的纏繞接頭進(jìn)行仿真分析,探索鏈環(huán)、中間件對纏繞接頭承載能力的影響,綜合比較各種結(jié)構(gòu)復(fù)合材料纏繞接頭的優(yōu)點及缺點,為復(fù)合材料接頭的設(shè)計與優(yōu)化提供一定的研究基礎(chǔ)。

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 連接接頭研究現(xiàn)狀
    1.3 復(fù)合材料接頭研究現(xiàn)狀
    1.4 當(dāng)前研究存在的問題
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第二章 復(fù)合材料纏繞接頭結(jié)構(gòu)分析及理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 復(fù)合材料纏繞接頭結(jié)構(gòu)分析
    2.3 漸進(jìn)損傷分析方法
        2.3.1 材料失效準(zhǔn)則的選取
        2.3.2 材料剛度退化模型的選取
        2.3.3 UMAT子程序
    2.4 Cohesive界面理論
        2.4.1 Cohesive單元介紹
        2.4.2 Cohesive單元初始失效判據(jù)
        2.4.3 Cohesive單元損傷演化準(zhǔn)則
    2.5 本章小結(jié)
第三章 復(fù)合材料纏繞接頭拉伸強(qiáng)度分析
    3.1 引言
    3.2 復(fù)合材料基本力學(xué)性能試驗
        3.2.1 平板拉伸試驗
        3.2.2 平板壓縮試驗
        3.2.3 平面縱橫剪切試驗
        3.2.4 黏性行為參數(shù)確定
    3.3 有限元模型的建立
        3.3.1 復(fù)合材料纏繞接頭結(jié)構(gòu)尺寸
        3.3.2 復(fù)合材料纏繞接頭有限元建模
    3.4 有限元仿真結(jié)果與分析
        3.4.1 復(fù)合材料纏繞接頭載荷位移曲線
        3.4.2 漸進(jìn)損傷過程分析
        3.4.3 應(yīng)力分析
    3.5 復(fù)合材料纏繞接頭拉伸承載解析計算
    3.6 本章小結(jié)
第四章 復(fù)合材料纏繞接頭的改進(jìn)設(shè)計及承載能力研究
    4.1 引言
    4.2 混雜鏈環(huán)研究
        4.2.1 混雜鏈環(huán)幾何模型參數(shù)
        4.2.2 承載能力分析
        4.2.3 應(yīng)力應(yīng)變分析
        4.2.4 小結(jié)
    4.3 均質(zhì)鏈環(huán)內(nèi)外徑研究
        4.3.1 均質(zhì)鏈環(huán)內(nèi)外徑參數(shù)
        4.3.2 承載能力分析
        4.3.3 應(yīng)力應(yīng)變分析
        4.3.4 小結(jié)
    4.4 中間件開槽研究
        4.4.1 中間件開槽參數(shù)
        4.4.2 中間件開槽深度分析
        4.4.3 中間件開槽數(shù)量分析
        4.4.4 中間件開槽位置分析
        4.4.5 小結(jié)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3818318