發(fā)布時間：2024-05-31 03:03

　　碳纖維復(fù)合材料作為21世紀(jì)新型戰(zhàn)略型材料,在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,其在汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計中也逐漸向著承力構(gòu)件發(fā)展。由于復(fù)合材料具有各向異性,因此在加工連接孔的過程中容易出現(xiàn)機械誤差,包括垂直度誤差和其他幾何形狀誤差。制孔會造成纖維斷裂,使孔周圍形成應(yīng)力集中,降低整個結(jié)構(gòu)強度、剛度及疲勞壽命。因此有必要研究制孔過程中出現(xiàn)的機械誤差,如垂直度誤差、配合方式等參數(shù)對復(fù)合材料連接結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響,為碳纖維復(fù)合材料的加工過程提供參考依據(jù)。本文主要開展了垂直度誤差及配合方式等參數(shù)對碳纖維復(fù)合材料多釘單剪連接結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響的研究,主要工作和成果如下:(1)首先介紹復(fù)合材料機械連接形式及漸進(jìn)損傷方法,采用改進(jìn)的Hashin失效準(zhǔn)則和剛度折減方案建立有限元模型。在ABAQUS中引入UMAT子程序?qū)��?fù)合材料損傷的起始、演化過程及最終破壞形式進(jìn)行分析,驗證了漸進(jìn)損傷方法的正確性,同時對影響復(fù)合材料螺栓連接結(jié)構(gòu)拉伸性能的參數(shù)進(jìn)行分析。(2)開展了復(fù)合材料多釘單剪連接結(jié)構(gòu)拉伸實驗,研究在拉伸載荷作用下力-位移曲線的變化以及結(jié)構(gòu)的破壞形貌。在拉伸實驗中分別考慮無垂直度誤差和存在垂直度誤差模式對拉伸性能的影響,...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 碳纖維復(fù)合材料機械連接國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容
2 復(fù)合材料建模方法及損傷模型驗證
    2.1 引言
    2.2 復(fù)合材料連接形式及失效模式
        2.2.1 機械連接形式
        2.2.2 典型失效模式
        2.2.3 機械連接分析的主要內(nèi)容
    2.3 復(fù)合材料漸進(jìn)損傷理論
        2.3.1 漸進(jìn)損傷概念
        2.3.2 應(yīng)力分析模型
        2.3.3 失效準(zhǔn)則
        2.3.4 材料退化模型
        2.3.5 最終失效評價方法
        2.3.6 用戶子程序UMAT
    2.4 漸進(jìn)損傷驗證分析
        2.4.1 數(shù)值模型
        2.4.2 網(wǎng)格無關(guān)化討論
        2.4.3 數(shù)值仿真結(jié)果討論
        2.4.4 損傷分析
    2.5 影響要素分析及參數(shù)確定
        2.5.1 垂直度誤差
        2.5.2 配合方式
        2.5.3 螺栓預(yù)緊力
        2.5.4 釘載分配分析
    2.6 本章小結(jié)
3 碳纖維復(fù)合材料多釘單剪連接拉伸實驗
    3.1 引言
    3.2 碳纖維復(fù)合材料多釘單剪連接拉伸實驗
    3.3 復(fù)合材料多釘單剪結(jié)構(gòu)拉伸試驗結(jié)果分析
        3.3.1 試驗力-位移曲線分析
        3.3.3 損傷和破壞分析
        3.3.4 模型的正確性
    3.4 本章小結(jié)
4 復(fù)合材料多釘單剪連接結(jié)構(gòu)參數(shù)分析
    4.1 引言
    4.2 垂直度誤差對多釘單剪連接結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響
        4.2.1 單釘存在垂直度誤差情況
        4.2.2 雙釘存在垂直度誤差情況
        4.2.3 三釘存在垂直度誤差情況
    4.3 配合方式對結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響
        4.3.1 間隙配合對結(jié)構(gòu)剛度的影響
        4.3.2 過盈配合對結(jié)構(gòu)剛度的影響
        4.3.3 配合方式對結(jié)構(gòu)剛度的影響機制
    4.4 螺栓預(yù)緊力對結(jié)構(gòu)拉伸性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3985051