本文主要研究内容
作者王燚林（2019）在《2.5D机织碳纤维复合材料静子叶片的设计与成型研究》一文中研究指出：2.5D机织碳纤维复合材料作为一种新型的结构材料,具有优异的面内及层间强度、高抗损伤容限和抗冲击性能,弥补了传统层合复合材料层间剪切强度和韧性差、易冲击分层的缺点,此外对于异形结构件还具有良好的仿形制备能力,已在航空航天、国防军工和生物医学工程等领域得到了广泛的应用。本论文首先采用试样载荷试验和有限元模型分析两种方法对2.5D机织碳纤维复合材料的静态力学性能特点和损伤破坏行为开展了研究。在试样载荷试验研究中参照相关ASTM标准测试了试样的拉伸、压缩和剪切性能,获得了该材料的宏观力学性能。在有限元模型分析研究中,在微观尺度上建立了纱线有限元单胞模型,获得了纱线的相关力学性能;在细观尺度上分别建立了理想的2.5D机织结构模型和成型后层间滑移的2.5D机织碳纤维复合材料力学模型进行渐进损伤分析,获得了2.5D浅交弯联结构发生变形前后的刚度、强度,揭示了该材料在拉伸、压缩和剪切载荷作用下的损伤演化机制。在上述基础上,针对2.5D机织碳纤维复合材料静子叶片的根部、端部和叶身赋予以上两种不同的材料属性,施加工况条件对静子叶片进行流固耦合仿真模拟,获得了特定工况条件下静子叶片的应力分布和位移分布,结果发现最大的应力出现在叶隼右下角与叶身连接部位,为22.84MPa,远小于2.5D机织复合材料的破坏强度,最大位移出现在叶身中部,为15.34um,优于该叶片的最大变形量指标要求。以上结果表明了该2.5D机织碳纤维复合材料满足静子叶片的使用要求。在2.5D机织碳纤维复合材料静子叶片制备过程中,根据工况仿真模拟结果在静子叶片织造过程中进行局部加强,结合模具和静子叶片的形状尺寸和结构特点优化了预成型织造工艺参数,解决预成型体合模过程中的尺寸匹配难题;优化了RTM工艺参数,解决了碳纤维复合材料静子叶片的表面气孔缺陷问题,成功制备出满足尺寸和表面质量要求的2.5D机织碳纤维复合材料静子叶片。本论文的研究成果对2.5D机织碳纤维复合材料结构件的有限元建模、仿真分析和成型具有较好的理论和实践指导意义。
Abstract
2.5Dji zhi tan qian wei fu ge cai liao zuo wei yi chong xin xing de jie gou cai liao ,ju you you yi de mian nei ji ceng jian jiang du 、gao kang sun shang rong xian he kang chong ji xing neng ,mi bu le chuan tong ceng ge fu ge cai liao ceng jian jian qie jiang du he ren xing cha 、yi chong ji fen ceng de que dian ,ci wai dui yu yi xing jie gou jian hai ju you liang hao de fang xing zhi bei neng li ,yi zai hang kong hang tian 、guo fang jun gong he sheng wu yi xue gong cheng deng ling yu de dao le an fan de ying yong 。ben lun wen shou xian cai yong shi yang zai he shi yan he you xian yuan mo xing fen xi liang chong fang fa dui 2.5Dji zhi tan qian wei fu ge cai liao de jing tai li xue xing neng te dian he sun shang po huai hang wei kai zhan le yan jiu 。zai shi yang zai he shi yan yan jiu zhong can zhao xiang guan ASTMbiao zhun ce shi le shi yang de la shen 、ya su he jian qie xing neng ,huo de le gai cai liao de hong guan li xue xing neng 。zai you xian yuan mo xing fen xi yan jiu zhong ,zai wei guan che du shang jian li le sha xian you xian yuan chan bao mo xing ,huo de le sha xian de xiang guan li xue xing neng ;zai xi guan che du shang fen bie jian li le li xiang de 2.5Dji zhi jie gou mo xing he cheng xing hou ceng jian hua yi de 2.5Dji zhi tan qian wei fu ge cai liao li xue mo xing jin hang jian jin sun shang fen xi ,huo de le 2.5Djian jiao wan lian jie gou fa sheng bian xing qian hou de gang du 、jiang du ,jie shi le gai cai liao zai la shen 、ya su he jian qie zai he zuo yong xia de sun shang yan hua ji zhi 。zai shang shu ji chu shang ,zhen dui 2.5Dji zhi tan qian wei fu ge cai liao jing zi xie pian de gen bu 、duan bu he xie shen fu yu yi shang liang chong bu tong de cai liao shu xing ,shi jia gong kuang tiao jian dui jing zi xie pian jin hang liu gu ou ge fang zhen mo ni ,huo de le te ding gong kuang tiao jian xia jing zi xie pian de ying li fen bu he wei yi fen bu ,jie guo fa xian zui da de ying li chu xian zai xie sun you xia jiao yu xie shen lian jie bu wei ,wei 22.84MPa,yuan xiao yu 2.5Dji zhi fu ge cai liao de po huai jiang du ,zui da wei yi chu xian zai xie shen zhong bu ,wei 15.34um,you yu gai xie pian de zui da bian xing liang zhi biao yao qiu 。yi shang jie guo biao ming le gai 2.5Dji zhi tan qian wei fu ge cai liao man zu jing zi xie pian de shi yong yao qiu 。zai 2.5Dji zhi tan qian wei fu ge cai liao jing zi xie pian zhi bei guo cheng zhong ,gen ju gong kuang fang zhen mo ni jie guo zai jing zi xie pian zhi zao guo cheng zhong jin hang ju bu jia jiang ,jie ge mo ju he jing zi xie pian de xing zhuang che cun he jie gou te dian you hua le yu cheng xing zhi zao gong yi can shu ,jie jue yu cheng xing ti ge mo guo cheng zhong de che cun pi pei nan ti ;you hua le RTMgong yi can shu ,jie jue le tan qian wei fu ge cai liao jing zi xie pian de biao mian qi kong que xian wen ti ,cheng gong zhi bei chu man zu che cun he biao mian zhi liang yao qiu de 2.5Dji zhi tan qian wei fu ge cai liao jing zi xie pian 。ben lun wen de yan jiu cheng guo dui 2.5Dji zhi tan qian wei fu ge cai liao jie gou jian de you xian yuan jian mo 、fang zhen fen xi he cheng xing ju you jiao hao de li lun he shi jian zhi dao yi yi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中北大学的王燚林，发表于刊物中北大学2019-07-04论文，是一篇关于机织碳纤维复合材料论文,多尺度分析论文,有限元论文,损伤演化论文,刚度折减论文,中北大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中北大学2019-07-04论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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