夾芯復(fù)合材料上層建筑結(jié)構(gòu)強度研究.pdf

1、復(fù)合材料應(yīng)用于艦艇的上層建筑結(jié)構(gòu)中，不僅能夠使結(jié)構(gòu)重量減輕，從而降低船舶重心高度、提高船舶穩(wěn)性及快速性，還能起到隔聲、隱身等重要作用。目前國內(nèi)對于鋼質(zhì)主體上安裝復(fù)合材料上層建筑的研究處于起步階段，關(guān)于復(fù)合材料上層建筑的變形規(guī)律的研究更是鮮見公開研究成果，因此本文對復(fù)合材料上層建筑的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　首先進(jìn)行了鋼質(zhì)主體泡沫夾芯復(fù)合材料上層建筑模型在中拱彎曲載荷下的靜載試驗，包括設(shè)計試驗?zāi)Ｐ?、試驗工裝以及測點的布置方案

2、。通過試驗，得到了橫剖面上各測點的應(yīng)變分布規(guī)律、各層甲板應(yīng)變沿船寬方向的分布規(guī)律、上層建筑與主體交界面處的應(yīng)變分布規(guī)律以及上層建筑的有效性。然后建立了有限元模型，并將試驗結(jié)果與有限元結(jié)果進(jìn)行了對比，以此驗證了使用有限元數(shù)值模擬方法來分析泡沫夾芯復(fù)合材料上層建筑強度問題的可靠性。此外，針對甲板應(yīng)變分布規(guī)律試驗結(jié)果與有限元結(jié)果的不同作出了分析。
　　研究了夾芯結(jié)構(gòu)FRP層的材料參數(shù)對上層建筑側(cè)壁變形規(guī)律的影響，發(fā)現(xiàn)FRP層彈性模量和剪

3、切模量是導(dǎo)致復(fù)合材料側(cè)壁變形不同于鋼質(zhì)側(cè)壁的主要原因。對獨立的上層建筑分別在豎向力和水平力作用下的變形進(jìn)行了深入的分析，發(fā)現(xiàn)FRP層的彈性模量對σxp和σxq的影響是一致的。隨著彈性模量的增大，單位高度△σxp或△σxq的絕對值變大。剪切模量對σxp和σxq的影響不一致。隨著剪切模量的增大，單位高度△σxp的絕對值增大，而單位高度△σxq的絕對值減小。
　　從上層建筑的長度以及材料兩個方面，討論了上層建筑參與總縱彎曲的程度，發(fā)現(xiàn)當(dāng)