缝纫复合材料层合板面内力学性能研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:snoopyfeile123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
缝纫复合材料作为一种新型复合材料以其优良的层间力学性能和较低的制造成本,在航天和航空领域具有很好的应用前景。但是在缝纫过程中也造成面内的局部损伤,这些损伤都会有意无意地对面内力学性能产生不同程度的影响。为了从理论上研究缝纫对复合材料层合板面内力学性能的影响,建立了纤维弯曲模型(FDM),并且分析了缝纫参数和几何参数对层合板等效模量和拉伸强度的影响。从缝纫孔附近纤维变形的细观结构出发,建立的纤维弯曲模型,以面内纤维的弯曲变形作为缝纫影响层合板面内力学性能的主要原因,同时考虑了纤维变形区、厚度增强区以及树脂富集区的影响,得到单向板内任意一点处的纤维偏转角和纤维体积百分含量。由细观力学的知识得到单层板的刚度,不同铺层的刚度经过坐标旋转后进行叠加得到层合板的刚度。纤维弯曲模型(FDM)只有两个几何参数(最大纤维偏转角和变形区宽度)需要由实验确定。采用纤维弯曲模型分析了缝纫复合材料单层在缝纫孔附近的最大纤维偏转角、缝纫影响区以及缝纫复合材料单层及层合板工程常数的变化,发现工程常数具有很明显的区域性,能够看出各层中树脂富集区的痕迹。研究了不同的最大纤维偏转角和变形区宽度对层合板弹性常数的影响,发现随着和的增加纵向弹性模量和面内剪切模量逐渐降低,横向弹性模量和主泊松比变化不明显。建立了二维的有限元分析模型,研究了缝纫参数(缝纫针距、缝纫行距以及缝纫线直径)和几何参数(最大纤维偏转角和缝纫变形区宽度)对缝纫复合材料层合板面内等效模量和拉伸强度的影响。研究结果表明:随着缝纫密度、缝纫线直径、最大纤维偏转角和缝纫变形区宽度的增加,缝纫复合材料层合板面内等效模量逐渐降低,最大降幅一般在5%左右;缝纫复合材料层合板的拉伸强度随缝纫针距的增加而增大,随缝纫行距的增加而降低,因此缝纫密度对拉伸强度的影响程度要看具体的缝纫针距和行距。缝纫复合材料层合板拉伸强度随缝纫线直径、最大纤维偏转角和缝纫变形区宽度的增加而降低,最大降幅在10-20%之间。
其他文献
原位颗粒增强铝基复合材料以其优异的力学性能和物理性能、易于制造加工以及显著的低成本优势而成为复合材料研究热点之一。界面性能对复合材料的弹性模量有着显著的影响,而
学位
该文就密肋壁板轻框结构在弹性阶段的受力机理、设计计算方法及侧移进行了探讨.主要完成下列工作:在10层密肋壁板轻框结构1/3比例房屋模型拟动力试验研究的基础上,将墙板视为
聚合物作为一种高性能的材料,广泛应用于生活的各个行业,在使用中难免会承受循环载荷的作用,非对称循环载荷下产生的循环变形的累计会导致材料的棘轮效应,而棘轮变形的过度累积会导致结构件产生无法预料的破坏,使对此类变形的研究显得尤为重要。近年来,众多学者已对聚合物材料棘轮变形行为进行了相关的研究,然而尚存在两点不足:(1)对不同分子量聚合物材料的单轴棘轮效应尚未见报道;(2)针对聚合物材料扭转方向以及多轴
DQ法,又称微分求积法(Differential Quadrature Method),它是近些年来发展非常迅速的一种用于求解微分方程的数值方法.该方法可直接给出解在某些点出的值,避免了目前一些方法
随着可再生能源并网容量的增加、大区域电网互联以及大容量远距离输电的推进,电网运行控制日趋复杂,区域间低频振荡给电网的安全稳定运行带来日益严峻的挑战。传统采用本地信号的电力系统稳定器在抑制区域间低频振荡时具有一定局限性,由于广域信号相对于本地信号而言,对区域间振荡具有更高可观度,因此,采用广域信号作为输入信号来设计的广域阻尼控制作为一种有效的抑制区间低频振荡的措施而受到了广泛关注。然而,广域阻尼控制
本文为满足电力系统对变压器铁芯状态检修的需要,在建立相应的变压器铁芯模型基础上,提出了变压器铁芯多点接地在线监测系统的设计方案,并完成了系统的整体设计。该监测系统集信号采集、通信、分析、计算、存储于一体,是在对监测方法和基础理论的深入研究基础上,基于多层体系、串口通信与数据库技术进行设计与开发的,具备实时波形显示、历史数据查询、自动/手动投切限流电阻等功能,并利用数据库技术管理原始数据。它的实际应
本文研究的内容是通过电力变压器冲击试验来实现电力变压器故障的在线检测。整个系统共有三部分组成,分别是采集测量部分、滤波算法部分和故障诊断部分。首先利用LabVIEW虚拟仪器技术建立冲击信号采集测量平台。考虑到冲击试验中的信号都是时变信号,也就是非平稳信号,因此设计了一种基于离散GABOR变换的软件滤波算法对冲击信号进行滤波,其滤波理论依据是:有效信号的Gabor系数在时频域分布比较集中,幅值比较大
航空发动机中的机匣包容性问题是十分重要的研究课题。航空发动机中的双层结构设计越来越受到青睐,研究其较于单层的优越性也越来越受到重视。对双层金属机匣包容性的研究不
函道螺旋桨的应用起始很早,早在1930年就已付诸应用。由于螺旋桨外围函道(导管)的存在,在桨盘面上出现自由流的速度增量,另外函道本身也有推力贡献,因此函道螺旋桨相对于单独桨有