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《復合材料層合板真空輔助濕鋪貼挖補修理的分析方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringTheMethodofAnalysisforVacuum-assistedWet-layupFlushRepairedCompositeLaminatesAThesisinEngineeringMechanicsbyLiuWeixianAdvisedbyProf.ZhouGuangmingSubmittedinPartialFulfillm
2、entoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyDecember,2013萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)承諾書本人聲明所呈交的博士學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。（保密的學位論文
3、在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：萬方數(shù)據(jù)萬方數(shù)據(jù)南京航空航天大學博士學位論文摘要隨著航空航天、風力發(fā)電、高速列車、船舶工業(yè)、汽車工業(yè)等行業(yè)快速發(fā)展的需要，具有比強度、比剛度高，可設計性強，抗疲勞優(yōu)良等特點的復合材料層合板，得到了越來越廣泛的應用。但復合材料層合板在制造、運輸以及使用過程中難免產(chǎn)生各種損傷，從而影響復合材料結(jié)構(gòu)件的安全性能。因此對損傷后的復合材料層合板進行修理以達到結(jié)構(gòu)使用的剛度以及強度要求，具有重大的實用價值。本文主要研究了復合材料層合板真空輔助濕鋪貼挖補修理的分析方法。首先發(fā)展了用于模擬此類挖補修理結(jié)構(gòu)
4、中復合材料單層破壞的各向異性連續(xù)損傷本構(gòu)模型，其中綜合考慮了纖維拉伸壓縮破壞、基體拉伸壓縮破壞、厚度方向拉伸壓縮破壞以及1-2平面和1-3平面內(nèi)的剪切非線性現(xiàn)象，通過采用基于應變的Hashin準則解決了損傷前后應力準則不連續(xù)問題；同時本文在充分考慮二次固化界面無厚度特征后，假設復合材料母板和補片通過接觸相互粘接在一起，采用雙線性cohesive損傷模型模擬粘接屬性，分別描述了純模式及混合模式下其損傷狀態(tài)變量的計算公式。采用雙線性cohesive損傷模型對雙懸臂梁(DCB)和端部缺口彎曲(ENF)試件進行了裂紋擴展理論分析，通過
5、與梁理論、修正梁理論以及彈性地基梁模型結(jié)果進行對比驗證了此理論分析的準確性，探討了雙線性損傷模型中參數(shù)變化對試驗載荷-位移曲線和黏聚區(qū)長度的影響，為雙線性cohesive損傷模型參數(shù)的選取提供了理論指導。基于遺傳算法建立了力學問題中本構(gòu)模型參數(shù)的識別方法，基于試驗測量和參數(shù)識別模型正分析所得載荷-位移曲線之間的誤差平方和定義了適應度函數(shù)，編寫了MATLAB程0000序?qū)崿F(xiàn)了此參數(shù)識別方法。采用鋪層結(jié)構(gòu)為(0,90,45,-45)s的ASTM標準開孔拉伸試件作為復合材料單層損傷本構(gòu)模型中剪切非線性因子和損傷速率影響因子的參數(shù)識別
6、模型；選用DCB和ENF試件作為二次固化界面雙線性損傷參數(shù)識別模型，用于界面剛度、界面點強度、界面斷裂韌性的取值。通過假設“真實值”進行數(shù)值仿真分析驗證了參數(shù)識別模型的可靠性和有效性。根據(jù)復合材料層合板真空輔助濕鋪貼挖補修理工藝流程分別制作了三種不同打磨角度和不同階梯寬厚比的斜面形和階梯形修理試驗件，通過試驗研究獲得了各試驗件指定點彈性應變值以及拉伸極限載荷，對試驗過程觀察獲得了兩種挖補修理方式的破壞過程，并得到了最終破壞模式。通過對真空輔助濕鋪貼挖補修理結(jié)構(gòu)中母板和補片構(gòu)型進行微觀分析，進行適當簡化建立了合理的斜面形和階梯形
7、挖補修理截面模型。分別對兩種修理方式試驗件建立了三維有限元模型，采用復合材料連續(xù)損傷本構(gòu)模型模擬層合板單層破壞、采用基于雙線性cohesive損傷模型的接觸分析模擬二次固化界面破壞，分別對兩種挖補修理方式的破壞過I萬方數(shù)據(jù)復合材料層合板真空輔助濕鋪貼挖補修理評估方法研究程進行了模擬研究，通過與試驗結(jié)果進行對比驗證了此模型的有效性，最后研究了修理參數(shù)(打磨角度、階梯寬厚比)變化對挖補修理結(jié)果的影響。關(guān)鍵詞：復合材料層合板，真空輔助濕鋪貼，挖補修理，DCB試件，ENF試件，連續(xù)損傷模型，雙線性cohesive損傷模型，接觸分析本文
8、研究工作得到了江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目的資助。本文工作在機械結(jié)構(gòu)力學與控制國家重點實驗室完成。II萬方數(shù)據(jù)南京航空航天大學博士學位論文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofaerospace,windpowergeneration,high
