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《復(fù)合材料層合板真空輔助濕鋪貼挖補(bǔ)修理的分析方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringTheMethodofAnalysisforVacuum-assistedWet-layupFlushRepairedCompositeLaminatesAThesisinEngineeringMechanicsbyLiuWeixianAdvisedbyProf.ZhouGuangmingSubmittedinPartialFulfillm
2、entoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyDecember,2013萬(wàn)方數(shù)據(jù)萬(wàn)方數(shù)據(jù)承諾書本人聲明所呈交的博士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)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(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文
3、在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：萬(wàn)方數(shù)據(jù)萬(wàn)方數(shù)據(jù)南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文摘要隨著航空航天、風(fēng)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(qiáng)度、比剛度高，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，抗疲勞優(yōu)良等特點(diǎn)的復(fù)合材料層合板，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但復(fù)合材料層合板在制造、運(yùn)輸以及使用過程中難免產(chǎn)生各種損傷，從而影響復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的安全性能。因此對(duì)損傷后的復(fù)合材料層合板進(jìn)行修理以達(dá)到結(jié)構(gòu)使用的剛度以及強(qiáng)度要求，具有重大的實(shí)用價(jià)值。本文主要研究了復(fù)合材料層合板真空輔助濕鋪貼挖補(bǔ)修理的分析方法。首先發(fā)展了用于模擬此類挖補(bǔ)修理結(jié)構(gòu)
4、中復(fù)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(yīng)變的Hashin準(zhǔn)則解決了損傷前后應(yīng)力準(zhǔn)則不連續(xù)問題；同時(shí)本文在充分考慮二次固化界面無(wú)厚度特征后，假設(shè)復(fù)合材料母板和補(bǔ)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(jì)算公式。采用雙線性cohesive損傷模型對(duì)雙懸臂梁(DCB)和端部缺口彎曲(ENF)試件進(jìn)行了裂紋擴(kuò)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(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了此理論分析的準(zhǔn)確性，探討了雙線性損傷模型中參數(shù)變化對(duì)試驗(yàn)載荷-位移曲線和黏聚區(qū)長(zhǎng)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(dǎo)。基于遺傳算法建立了力學(xué)問題中本構(gòu)模型參數(shù)的識(shí)別方法，基于試驗(yàn)測(cè)量和參數(shù)識(shí)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(yīng)度函數(shù)，編寫了MATLAB程0000序?qū)崿F(xiàn)了此參數(shù)識(shí)別方法。采用鋪層結(jié)構(gòu)為(0,90,45,-45)s的ASTM標(biāo)準(zhǔn)開孔拉伸試件作為復(fù)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(shí)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(shí)別模型，用于界面剛度、界面點(diǎn)強(qiáng)度、界面斷裂韌性的取值。通過假設(shè)“真實(shí)值”進(jìn)行數(shù)值仿真分析驗(yàn)證了參數(shù)識(shí)別模型的可靠性和有效性。根據(jù)復(fù)合材料層合板真空輔助濕鋪貼挖補(bǔ)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(yàn)件，通過試驗(yàn)研究獲得了各試驗(yàn)件指定點(diǎn)彈性應(yīng)變值以及拉伸極限載荷，對(duì)試驗(yàn)過程觀察獲得了兩種挖補(bǔ)修理方式的破壞過程，并得到了最終破壞模式。通過對(duì)真空輔助濕鋪貼挖補(bǔ)修理結(jié)構(gòu)中母板和補(bǔ)片構(gòu)型進(jìn)行微觀分析，進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化建立了合理的斜面形和階梯形
7、挖補(bǔ)修理截面模型。分別對(duì)兩種修理方式試驗(yàn)件建立了三維有限元模型，采用復(fù)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(duì)兩種挖補(bǔ)修理方式的破壞過I萬(wàn)方數(shù)據(jù)復(fù)合材料層合板真空輔助濕鋪貼挖補(bǔ)修理評(píng)估方法研究程進(jìn)行了模擬研究，通過與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)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(duì)挖補(bǔ)修理結(jié)果的影響。關(guān)鍵詞：復(fù)合材料層合板，真空輔助濕鋪貼，挖補(bǔ)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(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目的資助。本文工作在機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。II萬(wàn)方數(shù)據(jù)南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofaerospace,windpowergeneration,high
