層合復(fù)合材料高速侵徹數(shù)值模擬

2萬字 51頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

目錄
第一章 緒論 1
1.1引言 1
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 纖維增強復(fù)合材料高速傾斜沖擊損傷研究 2
1.2.2 高速侵徹數(shù)值模擬分析研究 2
1.2.3 動態(tài)本構(gòu)模型的研究 3
1.3層合復(fù)合材料速沖擊損傷 4
1.4經(jīng)濟可行性分析.............................................................................................11
1.5層合復(fù)合材料研究過程中的主要問題 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 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實例分析——侵徹動力問題分析 17
2.4.1瞬態(tài)動力學(xué)分析概述 17
2.4.2侵徹動力問題分析 18
2.5小結(jié) 26
第三章 三維動態(tài)連續(xù)損傷本構(gòu)模型 27
3.1引言 27
3.2 三維動態(tài)連續(xù)損傷本構(gòu)模型 27
3.2.1 纖維增強復(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)合材料層合板高速沖擊損傷數(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 42
致謝 42



摘要 復(fù)合材料由于其有較高的比強度、剛度，增加耦合耐用性以及更低的維護成本被廣泛應(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)計研究的重點，是當(dāng)代社會復(fù)合材料領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容，本文通過復(fù)合材料層板動態(tài)本構(gòu)模型和損傷特性對其進行研究，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，因為能量在高速沖擊過程中是守恒的，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，彈體的沖擊剩余速度和彈靶接觸力等參量通過能量守恒迭代來求解，對復(fù)合材料層合薄板高速沖擊中的損傷面積和形狀進行著重研究，探討沖擊速度及靶板鋪層情況對損傷形狀和大小的影響規(guī)律。
（2）通過非線性有限元方法，用ABAQUS軟件建立復(fù)合材料薄板高速沖擊損傷有限元分析模型。復(fù)合材料在高速沖擊過程中的應(yīng)變率強化效應(yīng)也考慮在模型中，結(jié)合Hashin失效準則，對復(fù)合材料層板高速沖擊損傷破壞過程進行數(shù)值模擬，運用數(shù)值分析深入探討沖彈丸沖擊過程中的損傷變化以及沖擊速度對各損傷參數(shù)的影響。


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