濕熱條件下樹脂基復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)剛度與強(qiáng)度研究.pdf

1、目前，碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料因其比強(qiáng)度和比模量綜合指標(biāo)超過了航空領(lǐng)域傳統(tǒng)材料的鋁、鋼、鈦，因此被廣泛應(yīng)用于航空航天等防御領(lǐng)域，其用量也成為航空航天結(jié)構(gòu)先進(jìn)性的標(biāo)志之一。濕熱環(huán)境是飛機(jī)以及航空航天器經(jīng)常遇到的環(huán)境因素，特別是從大氣中吸收的水分與飛機(jī)結(jié)構(gòu)在高速飛行中碰到的高溫共同作用下的影響，以及循環(huán)（疲勞）載荷的影響。濕熱條件可能會引起復(fù)合材料強(qiáng)度的改變已經(jīng)引起人們的重視，因此許多學(xué)者對此的研究投入了大量的精力，從而更加合理地使用復(fù)合材

2、料。
　　本文將針對上述問題，首先，對單向板進(jìn)行大量的試驗研究，以獲得它強(qiáng)度和剛度等力學(xué)性能。包括：一、濕熱條件采取三種溫度（22℃、80℃、120℃）和三種吸濕量（0、0.5％、飽和）共九種不同工況；二、對T300/BMP316單向板進(jìn)行[0]16、[90]16、[±45]4s三種鋪層方式的靜載力學(xué)試驗研究，以獲得不同工況下碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的四個剛度參數(shù)和五個強(qiáng)度參數(shù)，試驗獲得數(shù)據(jù)分散性較小，試驗結(jié)果比較可靠。
　　其次

3、，采用虛功原理和單層板理論，選擇復(fù)合材料Hashin三維失效準(zhǔn)則、層合板最終破壞準(zhǔn)則以及材料性能突然退化方法，推導(dǎo)建立了濕熱條件下復(fù)合材料層合板逐漸損傷有限元分析方法?；谏逃密浖嗀NSYS，開發(fā)、編寫了濕熱條件下復(fù)合材料層合板強(qiáng)度預(yù)測有限元分析程序。
　　最后，利用所建立的濕熱條件下復(fù)合材料層合板逐漸損傷有限元分析方法對層合板靜拉伸載荷作用下的逐漸累積損傷擴(kuò)展與失效規(guī)律進(jìn)行仿真分析，并通過試驗結(jié)果進(jìn)行驗證。結(jié)果顯示，本文建立的靜