复合材料圆柱壳缓冲吸能特性的力学分析

论文摘要

本文的研究工作围绕复合材料圆柱壳受轴向冲击作用下的动力学问题展开,通过准静态压缩实验对其缓冲吸能特性进行了系统的研究,并且运用有限元方法对落锤冲击下层合壳体的动力响应过程进行了仿真模拟。第一章介绍了这一领域的研究背景和现实意义,并对目前复合材料结构的研究现状进行了概述。第二章介绍了复合材料壳体结构缓冲吸能的有关理论,其中包括了圆柱壳的动态响应基本理论及基本方程,从实验角度分析材料的能量耗散机理和特性,以及结构耐撞性的影响因素。第三章进行了层合圆柱壳的轴压吸能实验,重点分析了实验结果,研究了材料的铺层方式和引发结构对比吸能的影响,尤其是倒角结构、尖角结构、圆角结构这三种引发结构的对比,从中探讨提高材料吸能特性的方法。第四章基于有限元软件Ansys/LS-DYNA,介绍了它的研究方法,并以两种模型对落锤冲击作用下的复合材料层合壳体进行了仿真模拟,并做出了与实验数据的对比。第五章对全文进行了总结,得出了有关结论,并对未来的研究工作做出了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 复合材料概论
• 1.3 复合材料结构缓冲吸能的研究
• 1.4 本文研究工作的主要内容
• 第二章 复合材料圆柱壳的缓冲吸能理论
• 2.1 引言
• 2.2 复合材料圆柱壳的动态响应
• 2.3 复合材料圆柱壳能量耗散机理和特性
• 2.4 复合材料圆柱壳耐撞性影响因素分析
• 2.5 结束语
• 第三章 圆柱壳轴压吸能实验及分析
• 3.1 引言
• 3.2 实验装置、材料及数据处理
• 3.3 铺层结构对吸能的影响
• 3.4 引发形式对吸能的影响
• 3.5 结束语
• 第四章 有限元模型的仿真与分析
• 4.1 引言
• 4.2 Ansys/LS-DYNA简介
• 4.3 有限元模型
• 4.4 仿真结果及比较
• 4.5 结束语
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢