【摘 要】
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近年来随着科学技术的发展,航空飞行器越来越趋向于轻质化。复合材料点阵夹芯结构则是在保证轻质化要求的同时,充分挖掘结构材料的潜力,有着极其优秀的力学性能。然而,目前复合材料点阵夹芯结构的面芯间强度不够是急需解决的问题,本文采用嵌锁组装工艺,并引入铝合金加固框,提高面芯间强度。并且通过实验、理论推导和有限元分析相结合,对本文复合材料点阵夹芯结构的力学性能进行综合研究。本文的研究目标有两个,首先,采用水
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近年来随着科学技术的发展,航空飞行器越来越趋向于轻质化。复合材料点阵夹芯结构则是在保证轻质化要求的同时,充分挖掘结构材料的潜力,有着极其优秀的力学性能。然而,目前复合材料点阵夹芯结构的面芯间强度不够是急需解决的问题,本文采用嵌锁组装工艺,并引入铝合金加固框,提高面芯间强度。并且通过实验、理论推导和有限元分析相结合,对本文复合材料点阵夹芯结构的力学性能进行综合研究。本文的研究目标有两个,首先,采用水切割嵌锁组装工艺,并且介绍了铝合金加固框引入夹芯结构制备流程。制备出4种不同相对密度的复合材料点阵夹芯结构平压以及剪切试件,3种不同相对密度的复合材料点阵夹芯结构三点弯曲试件;其次,通过实验、理论推导和有限元分析三种不同的方法研究了其平压、剪切和三点弯曲性能及失效形式。研究结果显示,不同芯子密度会对失效形式产生影响,且密度越大,峰值破坏载荷越大。同时,本文引入的铝合金加固框,增大了面芯粘接面积,有效的提高了面芯间强度,使复合材料点阵夹芯结构整体性能得到提升。有限元分析结果与实验和理论结果相一致,误差在10%左右。此有限元分析方法可以为今后复合材料点阵夹芯结构力学性能分析提供参考。
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