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1、碩士學位論文多功能鋁蜂窩夾芯結構疲勞特性仿真研究SIMULATIONSTUDYONFATIGUECHARACTERISTICSOFMULTIFUNCTIONALALUMINUMHONEYCOMBSANDWICHSTRUCTURE趙錢哈爾濱工業(yè)大學2018年6月國內圖書分類號：V19學校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工程碩士學位論文多功能鋁蜂窩夾芯結構疲勞特性仿真研究碩士研究生：趙錢導師：王萍萍副教授申請學位：工程碩士學科：航天工程所在單位：航天學院答辯日期：2018年6月25日授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex：V19U.D.C.：621Diss
2、ertationfortheMasterDegreeinEngineeringSIMULATIONSTUDYONFATIGUECHARACTERISTICSOFMULTIFUNCTIONALALUMINUMHONEYCOMBSANDWICHSTRUCTURECandidate：ZhaoQianSupervisor：Asso.Prof.WangPingPingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：AstronauticalEngineeringAffiliation：DepartmentofAerospaceDateo
3、fDefence：June25th,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要實現(xiàn)航天器的低成本、小型化及輕質化是21世紀航天技術的戰(zhàn)略目標之一，就是把航天器的成本、體積以及質量在當前水平的基礎上再降低一個數(shù)量級，使我國的航天技術水平有質的提升。多功能結構技術將多個功能相結合，可以大大降低整個系統(tǒng)的質量和體積。在航空航天領域，質量和體積對任務的成本有決定性作用。因此，多功能結構技術特別適用于航空航天領域。多功能結構是具備兩種及兩種以上功能的結構，即改變結構僅具有承載這一單一功
4、能的現(xiàn)狀，增加結構的新功能，充分挖掘結構的潛力。目前，大多數(shù)多功能結構的設計都是在蜂窩夾芯結構的基礎上完成的。而現(xiàn)在仍有許多有關蜂窩夾芯結構的力學問題還沒有得到解決，尤其是含芯格缺陷蜂窩結構的耐久性、力學響應和疲勞特性等性能尚未弄清楚，這些都是新型多功能蜂窩夾芯結構在工程應用中亟待解決的困難和隱患。本文以完整及含缺陷的鋁蜂窩夾芯結構為研究對象，首先，利用全自動電子萬能材料試驗機對其進行常溫下的拉伸、壓縮、三點彎曲的力學性能實驗，并通過比較實驗結果，研究了芯格缺陷對鋁蜂窩夾芯結構靜力學特性的影響。然后，將拉伸、壓縮、三點彎曲力學性能實驗結果與ANSYS中相對應的仿真結果進行比較，修正了二者
5、的有限元模型。之后，利用ANSYS軟件，分別對完整蜂窩結構和含芯格缺陷的蜂窩結構進行了拉伸、壓縮、三點彎曲三種工況下的疲勞特性仿真，得到不同載荷比下的疲勞壽命數(shù)據(jù)，并擬合出兩種結構載荷水平與疲勞壽命間的關系曲線，得出兩種結構疲勞壽命的一般規(guī)律。進而通過對比，分析研究了芯格缺陷對鋁蜂窩夾芯結構疲勞特性的影響。并在此基礎上，完成了多功能鋁蜂窩夾芯結構的設計及其疲勞仿真研究。本文針對完整鋁蜂窩結構及含缺陷鋁蜂窩結構，提出了一種新的疲勞特性研究方法，即先對結構進行靜力學實驗，然后利用有限元軟件對其進行相應的靜力學仿真，并根據(jù)實驗結果修正相應的有限元模型，最后在此基礎上對結構進行疲勞仿真分析，獲得
6、其疲勞特性，具有一定的工程意義。論文最后對未來多功能結構的相關研究內容做了充分的展望。關鍵詞：多功能鋁蜂窩夾芯結構；疲勞仿真；芯格缺陷；疲勞壽命曲線-I-哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文AbstractAchievinglow-cost,miniaturizationandlightweightofspacecraftisoneofthestrategicobjectivesofspacetechnologyinthe21stcentury.Specifically,itistoreducethecost,volumeandqualityofthespacecraftonthebasiso
7、fthecurrentlevelofanotherorderofmagnitude,sothatthelevelofChina'sspacetechnologycanbeimprovedqualitatively.Multifunctionalstructuretechnologycombinesmultiplefunctions,whichcangreatlycutdownthemassandvolumeofthewholesys
