编织复合材料结构破坏吸能的多尺度建模与分析

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:shengweizheng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
编织复合材料一般由纤维束与基体两种力学性能各不相同的材料组合而成,由于具有高韧性、低密度且完整性好等特性,使其越来越多地应用于飞机发动机使用温度较低的组件中。由外来物引起的高速冲击破坏,成为了编织复合材料应用的主要关注问题。因此本文通过试验和多尺度仿真建模相结合的方法,研究编织复合材料的破坏吸能行为及其影响因素。首先,以真空辅助树脂灌注成型技术(Vacuum Assisted Resin Infusion,VARI)制备的1000D629T/EPMOLD110国产芳纶平纹编织复合材料为研究对象,从编织复合材料组分和细观结构出发,基于平均场均质化模型,建立细观代表体积单元。通过准静态拉伸、剪切和面内压缩试验,获得材料的基础力学性能。对代表体积单元赋予渐进损伤模型,通过与试验进行对比,验证了细观结构模型本构关系的有效性。其次,进行芳纶平纹编织复合材料平板的弹道冲击试验,考察其破坏行为,包括剩余速度、吸能特性、失效形貌等相关参数,探究靶板厚度、制备工艺以及芳纶/碳纤维织物混杂铺层材料体系对平纹编织复合材料冲击破坏吸能的影响。研究表明,靶板厚度的增加可以明显提升弹道极限和临界吸能量,但是会降低临界吸能效率;制备工艺的改进能整体提高材料的抗冲击性能;混杂材料铺层对吸能特性的影响会随着碳纤维织布在铺层中的数量和位置而变化,有待进一步研究。考虑平纹编织复合材料纤维方向的力学响应和剪切响应,结合层间失效模型,基于细观模型对宏观材料本构的输入参数进行拟合标定,从而建立编织复合材料高速冲击破坏下的多尺度有限元模型。通过与试验对比验证,该有限元模型能够捕捉编织复合材料的破坏吸能行为。基于建立的有限元模型,进一步识别混杂材料铺层顺序和混杂铺层角度对材料破坏吸能的影响。研究发现,将靶板中间2/3的芳纶复合材料替换为碳纤维复合材料,可以有效提升其弹道极限和吸收能量的能力;将[0/90]3s铺层变为[0/90/45/-45/45/-45]s铺层,是一种无需增加材料厚度、混杂不同材料或改进工艺,就可以有效提升靶板临界吸能效率的简单方法,从而为工程应用提供参考。
其他文献
高职特色思政理论课考核体系设置的思路是:课程考核是教学活动的重要组成部分;在考核方式上要充分体现实践性和职业性原则。具体实践中,平时学习表现是思政理论课考核的基础;
基于工作过程课程开发的流程是,从工作岗位提取真实的产品.形成工作任务,分解到行动领域,并转化为学习领域要求,设计学习情境。基于工作过程的单片机技术与应用课程开发包括资讯、
为了制备体外酵母DNA序列组装核小体所需的组蛋白,利用酸抽提方法从未经饥饿处理和经过不同时间饥饿处理的酿酒酵母细胞中分离组蛋白,经SDS-PAGE电泳分析和Bradford法测定蛋
在深入分析企业计算机网络技术工作过程的基础上,明确典型工作任务,如《网络建设》课程中对应的典型工作任务包括网络需求分析、网络设备选型、网络移交与运行维护等。再将工作
黑山县多层次、多门路广辟增收渠道,加大政策、资金、技术扶持力度,千方百计帮助农民恢复生产。该县积极组织好劳务输出,全县疫区养禽户劳动力有9万名左右,各级政府和有关部门全
从组织培养、相关基因分子标记、遗传图谱构建、种质资源亲缘关系、品种纯度鉴定和基因工程等方面,综述了黄瓜生物技术应用研究进展,并对存在的问题和应用前景进行了讨论。
旨在研究人单纯疱疹病毒2型(HSV-2)潜伏相关转录体(LAT)开放读码框2(ORF2)对体外培养的非洲绿猴肾细胞(Vero)形态和活性的作用。将构建好的带绿色荧光蛋白(EGFP)标签的HSV-2 LAT ORF2真
<正> 二战之后,西方国家陆续出现了原有高师院校、教育学院、教师学院大部分被取消,合并入文理学院、综合大学的现象,还出现了把尚存的高师院校升格为综合大学的现象(即非定
中亚市场发展潜力巨大.从宏观上看,具有独特的地缘和资源优势的中亚五国进入21世纪后总体经济形势趋于向好,产业结构调整初见成效,对外经济贸易与合作日益扩大,人口快速增长,
摘要:研究食管癌细胞中Plk1表达被抑制后对化疗药物敏感性的影响,为进一步研究开发基于Plk1食管癌分子靶向治疗奠定基础。化学合成法合成特异性的短链Plk1 siRNA,脂质体转染法将