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1、碩士學(xué)位論文多功能鋁蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)疲勞特性仿真研究SIMULATIONSTUDYONFATIGUECHARACTERISTICSOFMULTIFUNCTIONALALUMINUMHONEYCOMBSANDWICHSTRUCTURE趙錢(qián)哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：V19學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：621密級(jí)：公開(kāi)工程碩士學(xué)位論文多功能鋁蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)疲勞特性仿真研究碩士研究生：趙錢(qián)導(dǎo)師：王萍萍副教授申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士學(xué)科：航天工程所在單位：航天學(xué)院答辯日期：2018年6月25日授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要實(shí)現(xiàn)航天器的低成本、小型化及輕質(zhì)化是21世紀(jì)航天技術(shù)的戰(zhàn)略目標(biāo)之一，就是把航天器的成本、體積以及質(zhì)量在當(dāng)前水平的基礎(chǔ)上再降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，使我國(guó)的航天技術(shù)水平有質(zhì)的提升。多功能結(jié)構(gòu)技術(shù)將多個(gè)功能相結(jié)合，可以大大降低整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量和體積。在航空航天領(lǐng)域，質(zhì)量和體積對(duì)任務(wù)的成本有決定性作用。因此，多功能結(jié)構(gòu)技術(shù)特別適用于航空航天領(lǐng)域。多功能結(jié)構(gòu)是具備兩種及兩種以上功能的結(jié)構(gòu)，即改變結(jié)構(gòu)僅具有承載這一單一功
4、能的現(xiàn)狀，增加結(jié)構(gòu)的新功能，充分挖掘結(jié)構(gòu)的潛力。目前，大多數(shù)多功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都是在蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上完成的。而現(xiàn)在仍有許多有關(guān)蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的力學(xué)問(wèn)題還沒(méi)有得到解決，尤其是含芯格缺陷蜂窩結(jié)構(gòu)的耐久性、力學(xué)響應(yīng)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(jié)構(gòu)在工程應(yīng)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(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，首先，利用全自動(dòng)電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)其進(jìn)行常溫下的拉伸、壓縮、三點(diǎn)彎曲的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究了芯格缺陷對(duì)鋁蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)靜力學(xué)特性的影響。然后，將拉伸、壓縮、三點(diǎn)彎曲力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果與ANSYS中相對(duì)應(yīng)的仿真結(jié)果進(jìn)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(duì)完整蜂窩結(jié)構(gòu)和含芯格缺陷的蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拉伸、壓縮、三點(diǎn)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(jié)構(gòu)載荷水平與疲勞壽命間的關(guān)系曲線，得出兩種結(jié)構(gòu)疲勞壽命的一般規(guī)律。進(jìn)而通過(guò)對(duì)比，分析研究了芯格缺陷對(duì)鋁蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)疲勞特性的影響。并在此基礎(chǔ)上，完成了多功能鋁蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其疲勞仿真研究。本文針對(duì)完整鋁蜂窩結(jié)構(gòu)及含缺陷鋁蜂窩結(jié)構(gòu)，提出了一種新的疲勞特性研究方法，即先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)實(shí)驗(yàn)，然后利用有限元軟件對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的靜力學(xué)仿真，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果修正相應(yīng)的有限元模型，最后在此基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(duì)未來(lái)多功能結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究?jī)?nèi)容做了充分的展望。關(guān)鍵詞：多功能鋁蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)；疲勞仿真；芯格缺陷；疲勞壽命曲線-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractAchievinglow-cost,miniaturizationandlightweightofspacecraftisoneofthestrategicobjectivesofspacetechnologyinthe21stcentury.Specifically,itistoreducethecost,volumeandqualityofthespacecraftonthebasiso
7、fthecurrentlevelofanotherorderofmagnitude,sothatthelevelofChina'sspacetechnologycanbeimprovedqualitatively.Multifunctionalstructuretechnologycombinesmultiplefunctions,whichcangreatlycutdownthemassandvolumeofthewholesys
