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《形狀記憶合金纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面損傷研究》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。
1、分類號(hào)學(xué)號(hào)M201071351學(xué)校代碼10487密級(jí)碩士學(xué)位論文形狀記憶合金纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面損傷研究學(xué)位申請人:梁東杰學(xué)科專業(yè):固體力學(xué)指導(dǎo)教師:羅俊教授答辯日期:2013年1月22日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeoftheMasterofEngineeringAStudyonInterfaceDamageofShapeMemoryAlloyFiberReinforcedCompositeCandidate:LiangDongJieMajor:Soli
2、dMechanicsSupervisor:Prof.LuoJunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2013獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)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。盡我所知,除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校
3、有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□,在年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。(請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日日期:年月日華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度、比剛度以及易于使用和安裝等特點(diǎn),復(fù)合材料集這些優(yōu)點(diǎn)于一身,在工業(yè)中的很多領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,尤其是航空航天、汽車結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域得到了廣泛的
4、應(yīng)用。但是復(fù)合材料也有其不足的一面,在外加載荷的作用下,容易出現(xiàn)纖維與基體間的脫粘、基體裂紋、層間界面損傷等不同形式的損傷,而這些損傷容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度出現(xiàn)較大幅度的下降。因此,在實(shí)際工程應(yīng)用中,有必要針對(duì)這幾類損傷進(jìn)行研究,并尋找減小復(fù)合材料界面損傷的方法,提高復(fù)合材料的安全性和可靠性。本文采用基于內(nèi)聚力模型的界面單元模擬復(fù)合材料的界面損傷問題。論文第一部分研究了在橫向靜力載荷作用下,纖維排列方式、纖維與基體的彈性模量比值、纖維體積分?jǐn)?shù)以及載荷施加方向等因素對(duì)纖維與基體間界面脫粘的影響。在第二部分的研究中,利用形狀記憶合金超彈性的特性,在復(fù)合材料層合板中加入形狀記憶
5、合金絲,研究了低速?zèng)_擊下形狀記憶合金絲對(duì)復(fù)合材料層合板抵抗分層損傷的能力的影響,還考慮了形狀記憶合金絲加入的位置和不同溫度下的形狀記憶合金絲兩個(gè)方面對(duì)復(fù)合材料層合板抵抗分層損傷的能力的影響。有限元計(jì)算的結(jié)果表明,特定的纖維排列方式、纖維與基體的彈性模量比值等條件,可以有助于減小界面脫粘的程度。在沖擊載荷作用下,加入形狀記憶合金絲能提高復(fù)合材料層合板抵抗分層損傷的能力;形狀記憶合金絲的在復(fù)合材料層合板中加入的位置越遠(yuǎn)離沖擊點(diǎn),分層損傷的面積就越小;溫度對(duì)分層損傷面積的影響很小。關(guān)鍵詞:形狀記憶合金;復(fù)合材料層合板;內(nèi)聚力模型;脫粘;分層;低速?zèng)_擊I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位
6、論文AbstractCompositematerialhasplayedanimportantroleinmanyareasoftheindustrywithitsuniquematerialperformance,especiallyintheaerospace,automobilestructure,etc.Inthoseindustries,materialswhichhavehighstrength-to-weightratio,highstiffness-to-weightratioandcanbeconvenienttouseandinstallared
7、emanded.Buttherearesomeshortagesincompositematerials,suchasdebonding;delamination;matrixfractureetc.Theseshortagesleadtoasignificantdeclineinstructurestrength.Therefore,thesafetyandreliabilityofcompositecanbeimprovedbyreducinginterfacedamage.Basedonthecohesivezonemodel(CZM),thispaper