層合復(fù)合材料高速侵徹?cái)?shù)值模擬

2萬(wàn)字 51頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)

目錄
第一章 緒論 1
1.1引言 1
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料高速傾斜沖擊損傷研究 2
1.2.2 高速侵徹?cái)?shù)值模擬分析研究 2
1.2.3 動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型的研究 3
1.3層合復(fù)合材料速?zèng)_擊損傷 4
1.4經(jīng)濟(jì)可行性分析.............................................................................................11
1.5層合復(fù)合材料研究過(guò)程中的主要問(wèn)題 5
1.6本文研究的主要內(nèi)容及方法 6
第二章 ABAQUS軟件介紹及實(shí)例模擬 8
2.1引言 8
2.2 ABAQUS軟件介紹 8
2.2.1 ABAQUS/Standard 8
2.2.2 ABAQUS/Explicit 9
2.2.3 ABAQUS/CAE 9
2.3實(shí)例分析——結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析 9
2.3.1 靜力學(xué)分析的特點(diǎn) 10
2.3.2 靜力學(xué)分析的步驟 10
2.3.3 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析 10
2.4實(shí)例分析——侵徹動(dòng)力問(wèn)題分析 17
2.4.1瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述 17
2.4.2侵徹動(dòng)力問(wèn)題分析 18
2.5小結(jié) 26
第三章 三維動(dòng)態(tài)連續(xù)損傷本構(gòu)模型 27
3.1引言 27
3.2 三維動(dòng)態(tài)連續(xù)損傷本構(gòu)模型 27
3.2.1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的單向載荷下應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 27
3.2.2 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的三維本構(gòu)模型 29
3.3 界面單元損傷本構(gòu)模型 32
3.4本章小結(jié) 32
第四章 層合復(fù)合材料高速傾斜沖擊損傷數(shù)值模擬 34
4.1 引言 34
4.2 復(fù)合材料層合板高速?zèng)_擊損傷數(shù)值模擬 34
4.2.1 幾何參數(shù)及有限元建模 34
4.2.2 高速傾斜沖擊損傷分析 35
4.3 沖擊速度對(duì)復(fù)合層板的影響 39
4.4本章小結(jié) 40
第五章 總結(jié)與展望 41
5.1 全文總結(jié) 41
5.2 展望 41
參考文獻(xiàn) 42
致謝 42



摘要 復(fù)合材料由于其有較高的比強(qiáng)度、剛度，增加耦合耐用性以及更低的維護(hù)成本被廣泛應(yīng)用于航空航天結(jié)構(gòu)，探究其高速侵徹的損傷特性，研究分析層合復(fù)合材料的侵徹破壞過(guò)程及失效原理，是結(jié)構(gòu)生存力和結(jié)構(gòu)抗戰(zhàn)傷設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)，是當(dāng)代社會(huì)復(fù)合材料領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容，本文通過(guò)復(fù)合材料層板動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型和損傷特性對(duì)其進(jìn)行研究，主要內(nèi)容包括：
（1）使用復(fù)合材料層合薄板在任意角度鋪層后，因?yàn)槟芰吭诟咚贈(zèng)_擊過(guò)程中是守恒的，根據(jù)復(fù)合材料層板高速侵徹的模型三種主要損傷形式（纖維斷裂，基體裂紋和分層）建立模型。采用一維應(yīng)力波的傳播理論，計(jì)算復(fù)合材料層板沖擊后的變形區(qū)尺寸和層板應(yīng)變場(chǎng)，彈體的沖擊剩余速度和彈靶接觸力等參量通過(guò)能量守恒迭代來(lái)求解，對(duì)復(fù)合材料層合薄板高速?zèng)_擊中的損傷面積和形狀進(jìn)行著重研究，探討沖擊速度及靶板鋪層情況對(duì)損傷形狀和大小的影響規(guī)律。
（2）通過(guò)非線性有限元方法，用ABAQUS軟件建立復(fù)合材料薄板高速?zèng)_擊損傷有限元分析模型。復(fù)合材料在高速?zèng)_擊過(guò)程中的應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng)也考慮在模型中，結(jié)合Hashin失效準(zhǔn)則，對(duì)復(fù)合材料層板高速?zèng)_擊損傷破壞過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，運(yùn)用數(shù)值分析深入探討沖彈丸沖擊過(guò)程中的損傷變化以及沖擊速度對(duì)各損傷參數(shù)的影響。


關(guān)鍵詞：復(fù)合材料層板 高速?zèng)_擊 侵徹 沖擊損傷 數(shù)值模擬