近年來隨著汽車輕量化要求的逐步提高,CFRP等輕質復合材料被越來越多的汽車廠商運用到實際生產(chǎn)制造當中,其中應用最為廣泛的為平面正交鋪層碳纖維,該種碳纖維在其平面內的力學性能一般較為穩(wěn)定不易發(fā)生破壞,但層間由于缺少纖維的增強作用是性能最為薄弱的方向。并且汽車經(jīng)常服役在惡劣溫度、濕度等老化環(huán)境下,在此環(huán)境下汽車上的碳纖維層間結構更易發(fā)生老化損傷。因此本文主要針對汽車服役老化環(huán)境對碳纖維層間結構的影響情況展開研究,找尋碳纖維層間結構在不同老化環(huán)境下的性能變化規(guī)律,并提出老化后的碳纖維層間失效判斷模型,為碳纖維復合材料在汽車上更為廣泛的應用提供理論依據(jù)。具體內容如下:第一:為了探究碳纖維層間結構在不同溫度老化環(huán)境下的性能變化規(guī)律,本文結合汽車實際服役環(huán)境,設計了高溫（80℃）、低溫（-40℃）、高低溫循環(huán)（-40℃~80℃）人工溫度老化環(huán)境,及相應的碳纖維層間拉伸、剪切及彎曲老化性能測試實驗,通過相應實驗對不同溫度老化時間后的碳纖維層間性能進行測試,建立隨老化時間的碳纖維層間性能變化規(guī)律曲線,通過宏觀斷面觀察與化學特性測試相結合的方式揭示層間性能的老化作用機理,并對不同溫度老化環(huán)境的影響程度進... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 高低溫老化環(huán)境對CFRP層間性能影響的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 服役溫度下的CFRP性能
        1.2.2 溫度老化下的CFRP性能
    1.3 溫濕耦合環(huán)境對CFRP層間性能影響的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 溫濕耦合環(huán)境下的CFRP老化性能
    1.4 碳纖維復合材料老化后的仿真研究現(xiàn)狀
    1.5 論文選題與研究內容
        1.5.1 論文選題
        1.5.2 研究內容
第2章 溫度老化環(huán)境對碳纖維層間性能的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗方案設計與樣件制作
        2.2.1 制定實驗方案
        2.2.2 材料選擇
        2.2.3 實驗設備選備
    2.3 溫度老化試驗測試
        2.3.1 高溫老化對CFRP層間力學性能的影響
        2.3.2 低溫老化對CFRP層間力學性能的影響
        2.3.3 溫度循環(huán)老化對CFRP層間力學性能的影響
    2.4 不同溫度老化環(huán)境下的失效強度對比研究
    2.5 溫度老化前后的碳纖維層間化學測試分析
        2.5.1 溫度老化前后的碳纖維復合材料FTIR測試結果
    2.6 本章小結
第3章 溫濕耦合老化環(huán)境對碳纖維層間性能的影響
    3.1 引言
    3.2 溫濕耦合老化試驗測試
        3.2.1 高溫高濕老化對CFRP層間力學性能的影響
        3.2.2 濕熱循環(huán)老化對CFRP層間力學性能的影響
    3.3 不同濕熱老化環(huán)境下的失效強度對比研究
    3.4 溫度濕度耦合老化前后的碳纖維層間化學測試分析
    3.5 本章小結
第4章 碳纖維復合材料老化后層間失效判斷模型的建立
    4.1 引言
    4.2 基于有限元仿真的碳纖維層間應力分析
        4.2.1 碳纖維復合材料纖維層建模理論
        4.2.2 碳纖維復合材料層間建模理論
    4.3 有限元仿真模型的構建
        4.3.1 碳纖維復合材料纖維層的模型建立
        4.3.2 碳纖維復合材料層間粘性層的模型構建
    4.4 仿真分析
        4.4.1 仿真精確性分析
        4.4.2 應力均勻性分析
    4.5 碳纖維老化后的層間失效判斷模型建立
        4.5.1 內聚力模型的牽引力-位移準則原理
        4.5.2 基于雙線性準則的高溫老化后層間失效判斷模型
    4.6 老化后層間失效判斷模型的驗證與應用
    4.7 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介及在學期間所獲得的科研成果
致謝



本文編號：3674104