發(fā)布時間：2018-08-08 14:41

【摘要】：在航空航天領(lǐng)域,低成本、高效率、高可靠性始終是結(jié)構(gòu)設(shè)計者們的研究主題。復(fù)合材料點陣夾芯結(jié)構(gòu)不僅擁有比剛度高、比強度高的力學(xué)優(yōu)勢,其內(nèi)部開放、連通的空間還具有多功能一體化設(shè)計潛力,成為新的研究熱點。在實際工程中,輕質(zhì)夾芯結(jié)構(gòu)并不是一個獨立的個體,需要進(jìn)行板間的拼接或與其他部件相互連接,因此有效的連接設(shè)計和強度研究是一個不可忽略的問題。本課題以碳纖維復(fù)合材料點陣夾芯板作為基本結(jié)構(gòu),開展連接設(shè)計和性能研究,為點陣夾芯結(jié)構(gòu)的實際工程應(yīng)用提供理論與技術(shù)支持,本文的主要工作包括以下內(nèi)容:針對輕質(zhì)點陣夾芯板的外掛連接的工況設(shè)計了柱形鑲嵌件,并通過預(yù)埋粘接的方式制備出多組試件。對鑲嵌件的多種受力狀態(tài)進(jìn)行了初步理論分析和失效預(yù)測,對鑲嵌件受垂直板面法向拉伸載荷和平行板面剪切載荷作用兩種典型工況進(jìn)行試驗研究,確定其失效模式和極限承載能力。通過有限元數(shù)值模擬對法向拉伸試驗進(jìn)行了仿真計算,計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。針對輕質(zhì)點陣夾芯板的板間連接的工況,采用封灌機(jī)械加工碗形件和盲孔螺母的方式設(shè)計制備出可拆卸的L型連接。開展的承載性能測試包括彎曲載荷和剪切載荷兩種方式,分別得到其失效模式和極限承載能力。對L型連接受剪切載荷作用的情況進(jìn)行了有限元模擬分析,用數(shù)值計算結(jié)果解釋了試驗現(xiàn)象,研究成果對工程應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In the field of aerospace, low cost, high efficiency and high reliability have always been the research topics of structural designers. The composite lattice sandwich structure not only has the mechanical advantages of high specific stiffness and high specific strength, but also has the potential of multi-functional integrated design with open interior and connected space, so it has become a new research hotspot. In practical engineering, the lightweight sandwich structure is not an independent individual, it needs to be spliced between plates or connected with other components, so effective connection design and strength research is a problem that can not be ignored. In this paper, carbon fiber composite lattice sandwich board is taken as the basic structure, the connection design and performance research are carried out, which provides theoretical and technical support for the practical engineering application of lattice sandwich structure. The main work of this paper is as follows: according to the condition of external connection of light lattice sandwich panel, a cylindrical inlay is designed, and several groups of specimens are prepared by preset bonding. This paper makes a preliminary theoretical analysis and failure prediction of various mechanical states of the inlay, and makes an experimental study on the two typical working conditions of the insert subjected to the normal tensile load on the vertical plate surface and the shear load on the parallel plate surface. Determine its failure mode and ultimate bearing capacity. Through the finite element numerical simulation, the normal tensile test is simulated and calculated, and the calculated results are in good agreement with the experimental results. According to the condition of interplate connection of light lattice sandwich panel, the detachable L-type connection was designed and fabricated by sealing and filling machine to process the bowl and blind hole nut. The load-bearing performance test includes bending load and shear load, and the failure mode and ultimate load-carrying capacity are obtained respectively. Finite element simulation analysis is carried out on the condition that L-type continuous load is subjected to shear load, and the experimental phenomenon is explained by numerical calculation results. The research results have certain guiding significance for engineering application.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB332

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6 ;金屬面夾芯板安裝及驗收規(guī)程(征求意見稿)[A];絕熱隔音材料輕質(zhì)建筑板材新產(chǎn)品新技術(shù)論文集[C];2003年

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9 徐悅;蘇幼坡;;預(yù)應(yīng)力砼夾芯板正截面承載力分析[A];第七屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅱ卷）[C];1998年

10 查曉雄;秦培成;余敏;;金屬面夾芯板均布面荷載作用下?lián)隙扔嬎愎�式的研究[A];2008中國絕熱隔音材料協(xié)會年會論文集[C];2008年

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6 李旌豪;三軸格柵夾芯板結(jié)構(gòu)性能試驗研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2012年

7 賴余東;蜂窩體胞尺寸對夾芯板性能的影響研究[D];南昌航空大學(xué);2012年

8 施高姍;具有頻率禁帶的兩種周期夾芯板的隔振隔熱性能分析[D];北京交通大學(xué);2014年

9 祖德權(quán);酚醛夾芯板力學(xué)性能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

10 宋新武;金屬面夾芯板統(tǒng)一理論及夾芯板防火性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

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本文編號：2172110