复合材料加筋板损伤抑制带设计

论文摘要

复合材料加筋壁板损伤抑制带，既能抑制蒙皮损伤扩展，又提高结构的剩余强度。本文主要研究内容如下：1、首先介绍了基于Hashin准则的渐近损伤分析方法（PDA）；接着对复合材料加筋板后屈曲分析方法进行了介绍；最后介绍了基于内聚力模型（CZM）的界面元。2、在轴向拉伸载荷下，采用有限元软件ABAQUS建立含椭圆孔的复合材料双筋条壁板的有限元模型，分析了此壁板蒙皮的损伤扩展，并研究了缘条下0°损伤抑制带对损伤扩展的抑制机理以及止裂效果。3、在轴向压缩载荷下，采用有限元软件ABAQUS建立含圆孔的复合材料双筋条壁板的有限元模型，分析了此壁板的特征值屈曲以及后屈曲历程中蒙皮的损伤扩展，并研究了缘条下0°损伤抑制带的损伤扩展的抑制机理以及止裂效果。4、在轴拉和轴压载荷情况下，首先研究了不同0°损伤抑制带层数对结构承载能力的影响；接着以0°损伤抑制带层数为1层和3层为例，研究了其沿着蒙皮厚度的分布对承载能力的影响；最后给出0°损伤抑制带的设计建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 损伤抑制带设计
• 1.2.2 渐进损伤失效分析
• 1.2.3 基于内聚力模型的界面元方法
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 有限元分析方法
• 2.1 渐进损伤分析
• 2.2 复合材料加筋板后屈曲分析
• 2.3 内聚单元
• 2.4 分层起始与扩展准则
• 2.4.1 强度准则
• 2.4.2 能量释放率准则
• 2.4.3 判据扩充
• 2.5 本章小结
• 第三章 在轴拉载荷下复合材料加筋板损伤抑制带分析
• 3.1 无损伤抑制带复合材料加筋壁板分析
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 有限元模型
• 3.1.3 计算结果
• 3.1.4 损伤扩展分析和界面失效分析
• 3.2 含三层损伤抑制带的复合材料加筋壁板分析
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 有限元模型
• 3.2.3 计算结果、损伤扩展分析和界面失效分析
• 3.3 损伤抑制带对损伤扩展的抑制效果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 在轴压载荷下复合材料加筋板损伤抑制带分析
• 4.1 无损伤抑制带复合材料加筋板分析
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 三维有限元模型
• 4.1.3 特征值屈曲分析
• 4.1.4 轴压后屈曲分析——计算结果
• 4.1.5 轴压后屈曲分析——损伤扩展分析
• 4.2 含三层损伤抑制带复合材料加筋板分析
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 有限元模型的建立
• 4.2.3 特征值屈曲分析
• 4.2.4 轴压后屈曲分析——计算结果和损伤扩展分析
• 4.3 损伤抑制带对损伤扩展的抑制效果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 损伤抑制带设计变量的参数化设计
• 5.1 拉伸载荷下设计变量的参数化设计
• 5.1.1 损伤抑制带层数对承载能力的影响
• 5.1.2 损伤抑制带沿着蒙皮厚度的不同分布对承载能力的影响
• 5.2 压缩载荷下设计变量的参数化设计
• 5.2.1 损伤抑制带层数对承载能力的影响
• 5.2.2 损伤抑制带沿着蒙皮厚度的不同分布对承载能力的影响
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文