2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)由于具有比強(qiáng)度高、比模量大、可設(shè)計性強(qiáng)、阻尼和吸能等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天構(gòu)件、軍艦殼體、高速列車車廂及建筑材料。然而復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)、安裝、服役等過程中容易受到外來不可預(yù)知形狀物體的撞擊,如鳥、冰雹、沙石的碰撞,會使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生肉眼不可觀測到的損傷(比如芯材坍塌或壓碎損傷),從而會降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和使用壽命,對結(jié)構(gòu)的安全使用造成潛在威脅。因此,有必要對其在靜態(tài)或者動態(tài)載荷下的變形和沖擊行為進(jìn)行研究,為結(jié)構(gòu)的優(yōu)

2、化設(shè)計能夠提供理論參考依據(jù)。
  本文主要在ABAQUS有限元分析軟件中建立三維PVC泡沫碳纖維/環(huán)氧樹脂夾芯板有限元模型。采用三維Hashin失效準(zhǔn)則預(yù)測面板的初始失效模式、零厚度的界面粘結(jié)單元模擬不同界面間的層間損傷、可壓碎泡沫塑性模型模擬PVC泡沫芯材的塑性應(yīng)變行為。結(jié)合文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果驗(yàn)證了建模方法的有效性及模型的可行性。然后分析了兩種接觸算法和相互作用區(qū)域網(wǎng)格大小對接觸力-位移曲線、內(nèi)能和耗散能及分層面積大小的影響。

3、同時分析了芯材厚度、沖頭形狀、混雜纖維面板對耗散能和層間損傷面積大小的影響。分析結(jié)果表明:
 ?。?)通用接觸和面面接觸作用下,面面接觸更適合分析夾芯板的沖擊響應(yīng)。其得到的接觸力歷程曲線光滑,對臨界值和相互作用時間影響較小,與實(shí)驗(yàn)值的誤差小。
 ?。?)相互作用區(qū)域內(nèi)網(wǎng)格尺寸的分析結(jié)果表明:損傷耗散能對網(wǎng)格尺寸的依賴性較大,耗散能隨網(wǎng)格尺寸的增大而降低。相對而言,其對接觸力的影響較小。
 ?。?)PVC芯材厚度分析結(jié)果

4、表明:夾芯板的最大接觸力隨著芯材厚度的增加有降低的趨勢,達(dá)到最大接觸力的時間也有所延后;同時芯材厚度增大,相同沖擊能量下,沖擊接觸時間也會增加。
 ?。?)三種沖頭分析結(jié)果表明:壓頭接觸表面越大,接觸力曲線的寬度越窄、初始沖擊能量相同時,其接觸力歷程曲線上有最大接觸力,曲線頂端平緩區(qū)域短,與夾芯板發(fā)生相互作用的時間最短;壓頭接觸表面小的,接觸力歷程曲線頂端平緩區(qū)域較長、最大接觸力小,但與面板的相互作用時間最長;分析沖擊前后速度隨時

5、間的變化關(guān)系可知,有較大接觸面的沖頭與面板發(fā)生相互作用后的剩余速度最大,接觸面小的錐形沖頭剩余速度絕對值最小。
  (5)混雜纖維面板夾芯結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明:通過分析層間損傷可知,雖然增大碳纖維層比例能夠提高夾芯板整體的抗沖擊性能,但是其層間損傷最大;與沖頭最先接觸的表面層纖維為芳綸時,可以有效降低層間損傷面積。分析了ACCCA、CACAC、CCACC三種混雜面板蒙皮與芯材單元節(jié)點(diǎn)的位移歷程曲線,ACCCA面板夾芯結(jié)構(gòu)的芯材在4J和

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