一种定向断裂复合材料的结构研究

论文摘要

本文提出一种新的定向断裂复合材料结构，它有许多彼此镶嵌在一起的子构件及密封层构成，采用拓扑互锁原理满足结构待用期的强度和刚度要求；当结构在特定部位产生撞击作用时，可解除彼此镶嵌约束，使结构自动散落，满足定向断裂的要求。本文主要进行定向断裂复合材料制品-防护密封盖的结构设计与制造研究。本文的主要研究内容包括材料和结构设计、成型工艺研究、有限元结构强度分析和性能实验研究四个部分，其中结构设计依据拓扑互锁原理，并应用有限元理论进行结构优化，成型工艺研究采用了手糊成型工艺，同时对模压成型工艺进行了设计，性能试验主要是对防护密封盖综合性能进行测试，包括结构抗压性能测试和定向断裂性能测试两部分。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 国内外有关定向断裂复合材料的发展概况
• 1.2 本文“防护密封盖”定向断裂问题的提出
• 1.3 本文研究的内容及意义
• 2 定向断裂复合材料防护密封盖的材料和结构设计
• 2.1 相似理论及模型试验
• 2.2 防护密封盖结构形式设计
• 2.3 防护密封盖结构自锁机理
• 2.4 防护密封盖结构材料设计
• 2.5 定向断裂结构的断裂导向分析
• 2.6 防护密封盖结构改进
• 3 防护密封盖结构强度有限元分析
• 3.1 问题的提出
• 3.2 防护密封盖有限元模型的建立
• 3.3 承压能力计算结果及分析
• 3.4 定向断裂能力结果及分析
• 4 防护密封盖手糊成型工艺研究
• 4.1 防护密封盖手糊成型模具工艺
• 4.2 配制胶液
• 4.3 增强材料准备
• 4.4 铺设半成品
• 4.5 机械分块加工
• 4.6 装配成型
• 5 防护密封盖子构件模压成型工艺设计
• 5.1 模压成型工艺选择
• 5.2 模压成型模具设计
• 5.3 压制前的准备
• 5.4 成型
• 5.5 模压成型与手糊成型制品比较
• 6 防护密封盖性能试验
• 6.1 防护密封盖结构抗压性能试验
• 6.2 防护密封盖定向断裂性能试验
• 6.3 结论
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 本课题有待进一步研究解决的问题
• 7.3 前景与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表学术论文
• 致谢