三維六向矩形編織復(fù)合材料具有良好的結(jié)構(gòu)整體性,不僅能有效克服傳統(tǒng)層合復(fù)合材料層間強度低、易分層等弱點,而且有利于減輕結(jié)構(gòu)重量,因而,在航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。作為一種新穎的輕質(zhì)高強結(jié)構(gòu)型式,研究該材料的基本力學(xué)性能是將該材料應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要基礎(chǔ)和前提。然而,材料細觀結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,顯著增加了材料設(shè)計與分析的難度。因此,如何根據(jù)三維六向編織復(fù)合材料宏細觀結(jié)構(gòu)特征,建立材料力學(xué)分析模型,并系統(tǒng)研究材料工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對材料力學(xué)性能的影響規(guī)律,具有重要的學(xué)術(shù)研究價值。本文首先根據(jù)四步法編織工藝,分析了紗線的空間運動規(guī)律和分布構(gòu)型,建立了材料內(nèi)胞參數(shù)化實體單胞模型,然后,結(jié)合周期性邊界條件,采用跨尺度力學(xué)建模思想,建立了基于材料內(nèi)胞的彈性性能分析模型。經(jīng)嵌入材料組分失效準(zhǔn)則和性能退化方案,建立了胞元漸進損傷分析非線性有限元模型。經(jīng)算例驗證,證明了基于胞元的三維六向編織復(fù)合材料力學(xué)模型的有效性和可適用性。最后,討論了材料工藝參數(shù)（編織角和纖維體積含量）對材料彈性性能和宏觀應(yīng)力應(yīng)變行為的影響規(guī)律,并詳盡分析了其對材料拉伸、剪切漸進損傷行為和失效機制的影響規(guī)律。研究表明,本文基于內(nèi)胞的... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 三維六向編織復(fù)合材料簡介
        1.2.1 編織工藝
        1.2.2 成型工藝
    1.3 三維多向編織復(fù)合材料研究概述
        1.3.1 細觀結(jié)構(gòu)研究
        1.3.2 彈性性能研究
        1.3.3 漸進損傷研究
    1.4 本文研究問題
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 理論基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)
    2.1 各向異性材料彈性本構(gòu)
    2.2 材料失效及損傷表征
    2.3 均勻化平均方法
    2.4 本章小結(jié)
第三章 三維六向編織復(fù)合材料等效彈性性能研究
    3.1 引言
    3.2 參數(shù)化細觀單胞模型
    3.3 細觀胞元有限元方法
        3.3.1 周期性邊界條件及網(wǎng)格劃分
        3.3.2 組分材料本構(gòu)關(guān)系
        3.3.3 局部坐標(biāo)定義
    3.4 細觀有限元分析
        3.4.1 等效彈性性能
        3.4.2 細觀力學(xué)響應(yīng)
        3.4.3 參數(shù)分析與討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 三維六向編織復(fù)合材料漸進損傷分析及強度研究
    4.1 引言
    4.2 漸進損傷非線性有限元分析方法
        4.2.1 組分本構(gòu)
        4.2.2 失效判據(jù)及材料性能退化方案
        4.2.3 應(yīng)力求解與分析流程
    4.3 軸向拉伸非線性有限元分析
        4.3.1 宏觀力學(xué)響應(yīng)
        4.3.2 參數(shù)分析與討論
        4.3.3 漸進損傷分析
    4.4 縱向剪切非線性有限元分析
        4.4.1 參數(shù)分析與討論
        4.4.2 漸進損傷分析
    4.5 橫向剪切非線性有限元分析
        4.5.1 參數(shù)分析與討論
        4.5.2 漸進損傷分析
    4.6 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
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]含隨機分布碳納米管樹脂基2D編織復(fù)合材料力學(xué)性能多尺度研究[D]. 徐澧明.電子科技大學(xué) 2017
[2]三維編織復(fù)合材料整體加筋壁板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究[D]. 段德華.電子科技大學(xué) 2017



本文編號：3665134