一、纤维增强层合复合材料分层损伤行为的研究（论文文献综述）
申川川[1]（2021）在《纤维增强复合板缺陷响应特征及其在光-力学检测中的应用》文中进行了进一步梳理纤维增强树脂基复合材料已广泛应用于航空航天、轨道交通、能源等领域。在制造及服役过程中,由于环境温湿度、纤维预应力、固化温度等因素影响,会使得复合材料内部产生纤维褶皱、界面弱粘结、分层等随机缺陷,这些随机缺陷会降低复合材料结构强度以及承载能力,因此开展复合材料缺陷检测以及评价是其制造和服役环节的重要内容。光学非接触检测技术是一种涉及材料学、力学、光学等多领域、多学科的交叉技术,目前在应用该技术时存在缺乏理论指导、过度依赖经验、难以解释特殊检测结果等问题。如何设计有效的检测方案使得不同类型缺陷可以通过可靠的光学测量方法检测出来,就需要从力学角度出发预测含缺陷结构的力学行为。本文开展了纤维增强复合材料板褶皱及弱粘结缺陷响应特征及其在光-力学检测中的应用研究,主要研究内容和结论如下:（1）分别基于两步均匀化技术和渐近均匀化方法建立了纤维褶皱及弱粘结缺陷细观力学模型,进而通过开发有限元计算程序实现了两类缺陷力学模型的有限元算法植入。研究表明:褶皱缺陷会造成纤维方向等效弹性模量减小,并使得铺层厚度方向的等效弹性模量增加;弱粘结缺陷会弱化所有方向的材料刚度系数,且随着界面结合强度的降低,Ex降低幅度有限,而Ez会降低至0。（2）建立了考虑缺陷严重程度不均匀性及其空间随机分布的复合材料结构力学响应测试方法,预测了含随机褶皱或弱粘结缺陷纤维增强复合板的力学响应行为,缺陷在不同加载方式下的特征响应为开展复合材料缺陷光-力学检测提供了理论指导,包括加载方式、载荷大小、测量方式以及测量值的预估计等。由于计及了不均匀缺陷的随机分布,程序多次运行后可在缺陷参数和构件响应之间建立量化关系,为考虑缺陷分散性的复合材料结构设计提供理论基础。（3）基于缺陷的特征响应建立了复合板褶皱及脱粘缺陷光-力学检测方案,提出了基于数字光栅投影测量技术获取离面位移的三维点云重构算法。研究表明:在微小拉伸载荷下,数字光栅投影测量技术能够很好地捕捉褶皱或脱粘缺陷引起的层合板离面位移突变现象,并可依据位移场的分布情况判断缺陷的不均匀分布以及严重程度。由于采用三维点云重构算法来处理点云数据,该方法可减小物体表面质量及刚体位移对测量结果的影响,具有全场检测、测量信息丰富、测量精度较高等优点。
于尚洋[2]（2021）在《不同弹靶条件下复合材料层板碎片冲击破坏行为研究》文中指出
耿发贵[3]（2021）在《全缠绕复合材料气瓶累积损伤性能研究》文中指出复合材料气瓶质量轻、强度高、安全性能好,被广泛应用在航天航空以及民用生产的各个领域。近年以来,对于复合材料气瓶的研究层出不穷,然而,目前大多数的研究仅针对气瓶的静态承压强度,复合材料气瓶在使用过程中可能发生的冲击、疲劳等累积损伤的研究存在不足。针对以上问题,本文采用数值分析结合试验研究的方法,对复合材料气瓶的累积损伤问题进行探索,主要工作以及研究成果如下:（1）基于瞬态动力学理论建立了复合材料气瓶冲击损伤分析模型,并进行了部分试验验证,在此基础上,采用遗传算法对复合材料气瓶缠绕层铺层顺序进行了优化,以提高气瓶抗冲击性能。结果表明:以气瓶过渡段和气瓶筒体中部为冲击点进行冲击试验,冲击后气瓶剩余爆破压力的测量结果与数值计算结果的误差在5%范围以内,可以验证本文冲击损伤分析模型的准确性。通过遗传算法优化后,复合材料气瓶的抗冲击性能明显提高,冲击后基体破裂面积和破裂层数都显着减少,气瓶剩余爆破压力显着提高。（2）通过测试不同冲击位置、不同冲击能量下复合材料气瓶损伤程度的大小,结合数值分析方法,研究不同冲击条件下复合缠绕层内部损伤行为,获得了冲击与剩余强度之间的关系。结果表明:冲击后纤维缠绕层最外侧受损最严重,最内侧受损次之,中间部分受损最轻。随着冲击能量的增加,各层基体破裂面积和纤维断裂面积逐渐增加,剩余爆破压力逐渐下降。对比冲击气瓶筒体和冲击气瓶过渡段的测量结果,冲击筒体过渡段时纤维破裂面积更少、基体破裂面积更多、凹坑深度更浅。对比方形冲击锤和锥形冲击锤的测量结果,方形冲击锤冲击后的基体破裂面积仅为锥形锥冲击后的34.8%,凹坑深度为锥形锤冲击后的21.2%。对冲击后的气瓶进行水压爆破,同样的冲击位置,90J能量冲击后气瓶剩余爆破压力为118.13MPa,60J能量冲击后气瓶剩余爆破压力为124.94MPa,增加了5.8%。（3）基于剩余强度理论和剩余刚度理论建立复合材料气瓶疲劳损伤分析模型,实现了复合材料气瓶服役过程中的疲劳损伤过程模拟,研究了不同疲劳次数下复合材料气瓶的损伤程度,并进行了疲劳试验验证。结果表明:11000次疲劳试验后,气瓶剩余爆破压力的测量结果与疲劳损伤分析结果相差0.96%,验证了疲劳分析模型的准确性。疲劳过程中,复合材料层的强度性能逐渐退化,在疲劳前期复合材料的强度退化较快,后期退化速度逐渐减慢。11000次循环后,计算得气瓶剩余爆破压力为125MPa,与原气瓶的计算爆破压力相比下降了11.3%,试验测得气瓶剩余爆破压力为123.8MPa,与原气瓶的试验测量爆破压力相比下降了11.3%。（4）综合以上分析模型,采用数值计算结合试验研究的方法进行复合材料气瓶疲劳-冲击累积损伤性能研究。结果表明:进行疲劳循环后再冲击的损伤比直接进行冲击的损伤更严重。通过数值计算,在气瓶筒体,60J冲击能量下进行疲劳试验后再冲击的基体破裂面积比直接进行冲击试验的基体破裂面积增加了16.2%,进行疲劳试验后再冲击的凹坑深度比直接进行冲击试验的凹坑深度增加了7.4%。与原气瓶相比,经过11000次疲劳-冲击累积损伤后,60J冲击能量下气瓶剩余爆破压力降低了19.9%,90J冲击能量下气瓶剩余爆破压力降低了21.3%。
黄显晴[4]（2021）在《考虑应变率效应的玄武岩纤维复合材料低速冲击性能分析》文中认为玄武岩纤维增强复合材料是一种很有前途的新型复合材料,具有高强度、高模量、断裂韧性高、耐腐蚀性和阻燃性等特点,在航空航天和汽车应用中具有很大的潜力。编织纤维结构可以改善纤维复合材料层间和层内强度,提高纤维复合材料的抗分层能力。纤维复合材料在受到动态载荷时,会存在明显的应变率效应。由于复合材料之间性能存在差异,因此其对应变率敏感程度也各不相同。针对复合材料的低速冲击仿真,使用的参数大多是材料的准静态性能参数,没有考虑应变率效应对复合材料性能的影响,使仿真结果不准确,因此建立考虑应变率效应的本构模型,对提高低速冲击仿真结果的准确性十分重要。为了研究应变率效应对玄武岩纤维复合材料低速冲击性能的影响,制备玄武岩纤维增强复合材料层合板样件,进行准静态和动态拉伸及剪切试验,获得材料基本力学性能参数。分析应变率效应对玄武岩纤维复合材料低速冲击性能的影响。建立应变率相关的三维渐进损伤本构模型,分析了考虑应变率与不考虑应变率情况下,冲击能量、层合板厚度以及铺层角度对低速冲击性能的影响。为进一步分析低速冲击时层合板拉伸及压缩损伤演化过程,建立细观尺度下的单胞模型,进行考虑应变率效应的拉伸及压缩仿真,并分析其损伤演化过程。具体研究内容和研究成果如下:（1）制备玄武岩纤维复合材料样件,并进行准静态拉伸及剪切试验、动态拉伸及剪切试验和低速冲击试验,获得该材料在不同应变率下的性能参数和低速冲击载荷—时间曲线。当应变率从0.0003s-1增加到200s-1时,玄武岩纤维复合材料的拉伸强度从305MPa增加到563MPa,剪切强度从58MPa增加到140MPa,证明玄武岩纤维复合材料对应变率敏感,同时获得不同方向上的应变率修正系数,用于后续的仿真研究。（2）建立应变率相关宏观本构模型。考虑面内剪切失效和层间失效,建立改进的三维Hashin失效准则,该失效准则包含经向和纬向的纤维拉伸及纤维压缩失效、面内剪切失效和分层失效;采用基于断裂韧性的线性刚度退化方案,并通过应变率修正系数实现模量和强度的更新。将上述应变率相关本构模型编写成VUMAT子程序并嵌入Abaqus中进行调试。（3）考虑应变率效应的层合板低速冲击性能分析。建立考虑应变率效应的低速冲击仿真模型,与试验结果对比发现,应变率相关本构模型能够大大提高仿真的精度,验证了应变率相关的本构模型的有效性。对不同条件下的低速冲击进行仿真,分析应变率效应对玄武岩纤维复合材料低速冲击性能的影响。研究发现,随着冲击能量和层合板厚度增大,玄武岩纤维复合材料的应变率敏感性升高;随着纤维铺层角度减小,玄武岩纤维复合材料低速冲击的应变率敏感性降低。层合板的冲击损伤主要为冲击面的纤维压缩损伤,背面的纤维拉伸损伤,分层损伤主要分布于层合板的内部。面内剪切损伤会随主应力方向的变化呈±45°分布,且会随着纤维铺层角度的变化而变化。（4）考虑应变率效应的细观损伤分析。建立细观尺度的单胞模型,对单胞模型进行不同应变率下的拉伸及压缩仿真分析。通过仿真结果与试验结果对比验证了考虑应变率效应的单胞模型的有效性和准确性。在此基础上,分析了动态拉伸及压缩载荷下单胞的损伤情况。在动态拉伸载荷下,经纱和纬纱交织的位置会出现应力集中现象,导致此处基体开裂失效严重,且纤维束也在交织处发生拉伸断裂。在动态压缩载荷下,基体的压缩失效严重,但纤维束的损伤并不明显。
刘天赐[5]（2021）在《三维角联锁机织复合材料力学性能分析及应用研究》文中研究表明近些年随着汽车轻量化技术的不断发展,汽车用复合材料受到行业的广泛关注。纤维增强复合材料产品优异的综合力学性能已得到汽车企业的认可,但在汽车车身上的广泛应用仍受到诸多因素的限制,如碳纤维复合材料成本过高、复合材料生产效率低以及回收处理困难等。所以纤维复合材料产品在汽车领域中的应用仍需不断地探索。在全球碳纤维资源供求紧张的背景下,我国将玄武岩纤维复合材料作为一个新的探索方向。玄武岩纤维复合材料无论在力学性能、还是耐腐蚀、隔音、保温、降噪、成本等方面都具有突出特点,并在很大程度上可以替代玻纤、碳纤维和石棉制品。三维机织复合材料已广泛应用于制造对抗分层性要求较高的工程结构中。作为三维机织物一种典型的结构形式,三维角联锁结构复合材料在经向、纬向和厚度方向上均具有较高的刚度和强度,缝经纱的存在使得角联锁结构复合材料的抗分层性和损伤容限都得到较大提升。本文将三维角联锁机织复合材料作为研究对象,采用层内混杂碳纤维和结构参数优化两种方法增强复合材料力学性能,最后将三维角联锁机织复合材料应用于汽车顶盖横梁,进行基础性研究。具体研究结果如下:（1）制备三维角联锁玄武岩纤维复合材料和玄碳混杂纤维复合材料样件,进行相关力学性能试验,包括拉伸、面内剪切、层间剪切和三点弯曲试验,获得基本力学性能参数。（2）采用纤维混杂和结构参数优化的方法对玄武岩纤维复合材料力学性能进行增强研究。纤维混杂的方式为将纬向玄武岩纤维纱线改为碳纤维纱线。建立玄武岩纤维复合材料的代表性体积单元模型,预测其弹性性能参数与试验结果对比,证明建立的代表性体积单元模型具备有效性,通过正交试验进行结构参数优化,最终其优化的结构参数组合为纱线宽度0.7mm,纱线间距0.2mm,纱线厚度0.1mm,椭圆形纱线截面偏心度0.6。（3）建立基于三维Hashin准则,采用断裂韧性的刚度指数退化方案的三维渐进损伤本构模型,使用Fortran语言编写成VUMAT子程序,并对子程序进行调试和验证。基于均质化理论建立弯曲和低速冲击有限元仿真模型,与试验对比验证模型准确性,分析复合材料在弯曲载荷下的多种损伤模式以及冲击载荷下的分层损伤。研究发现在玄武岩纤维复合材料中混杂碳纤维可以充分发挥玄武岩纤维出色的延展性以及碳纤维高模量强度的优势,提升弯曲和低速冲击工况下的最大峰值力。（4）综合层内纤维混杂及结构参数优化两种力学性能增强方法,将三维角联锁玄碳混杂纤维复合材料应用于汽车顶盖横梁。对采用复合材料顶盖横梁与钢制顶盖横梁的白车身进行弯曲、扭转和模态工况下对比。研究结果表明,三维角联锁玄碳混杂复合材料制成的顶盖横梁可以达到钢制顶盖横梁的模态频率、弯曲刚度、扭转刚度等性能指标,并且质量减轻40%,初步探究三维角联锁机织复合材料应用于汽车顶盖横梁的效果。
秦礽[6]（2021）在《纤维增强复合材料损伤演化行为监测及内部可视化测量》文中研究表明纤维增强复合材料具有质地轻、耐腐蚀、比强度高及可设计性强等优良性能,能够满足日常生活及工程应用等环境下的工作条件。因此,被广泛地应用于机械制造、航空航天、交通运输、石油化工等领域。然而,由于复合材料层合板典型的层状结构,其在制造、运输和服役过程中极易产生分层缺陷。分层的存在将直接影响复合材料层合板的力学性能,因此,对复合材料的分层损伤机理及其损伤演化规律的研究是层合板质量检测的重要内容。三维编织复合材料的增强纤维在三维空间呈多向分布,能够有效地克服层合板复合材料层间性能较差的问题。然而,目前针对三维编织复合材料在外部载荷作用下内部损伤机制的渐进演化过程及其可视化的分析仍然缺乏深入研究。因此,为保证三维编织复合材料在服役过程中的可靠性,对其动态损伤演化过程和渐进失效机制可视化的研究具有重要现实意义。本文利用声发射检测技术和显微CT技术分别对含对称多分层复合材料层合板和含近表面分层复合材料层合板的弯曲破坏行为及三维编织复合材料渐进拉伸损伤演化行为进行了聚类分析和内部损伤可视化研究。结果表明:（1）含对称多分层复合材料的三点弯曲破坏研究表明:增强纤维种类、纤维取向差异、孔隙率大小均是影响层合板应用可靠性的重要因素。对称多分层缺陷的存在会弱化材料的力学性能,并且会加剧复合材料对自然老化条件的敏感程度。聚类结果显示,低频、中频和高频信号簇分别与基体开裂、界面损伤和纤维断裂有关。（2）含近表面分层复合材料的弯曲失效分析显示:嵌入分层的存在会导致材料在弯曲致压缩作用下呈现出强烈的屈曲倾向。相对于三点弯曲,纯弯曲状态下的复合材料具备更稳定的承载结构。另外,复合材料破坏时的能量释放特征与力学曲线的突变率相关。聚类结果显示,基体损伤（40-120 k Hz）、界面损伤（120-160 k Hz）和纤维损伤（160-200 k Hz）为复合材料中存在的三种损伤机制,且高能量信号基本均与界面损伤相关,与纤维损伤相关的声发射信号具有低幅度和低能量的特征。（3）三维编织复合材料渐进损伤可视化及拉伸失效分析显示:渐进拉伸加载能够降低材料的刚度稳定性和极限承载能力。裂纹紧缩和载荷波动分别是试件失稳破坏和灾难性破坏的前兆。聚类与可视化结果表明,材料主要经历了基体裂纹（0-150 k Hz）和界面损伤（150-300 k Hz）的萌生和扩展,但失效破坏时多种损伤机制同时出现。（4）AE监测结果能够反映损伤的起始和演化过程,聚类分析能够实现损伤模式识别,显微CT获得的内部损伤可视化结果能够实现对聚类损伤机制的直接验证。
钱恒奎[7]（2021）在《T800/X850层合板湿热老化组织性能表征与声学评价》文中研究说明碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP）具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐疲劳等优点,在航空航天等领域广泛应用。由于服役环境普遍存在湿、热影响,材料易发生湿热老化,成为结构性能退化的主要形式之一。目前关于CFRP湿热老化评价多限于实验室有损方法,主流标准ASTM D5229、HB 7401-1996等均以小试样质量变化为评价指标,对结构件并不适用,故发展结构件湿热老化损伤的无损、准原位评价方法对于保证承载性能、评价结构完整性至关重要。超声无损检测技术以分辨率高、检测方式灵活、对人体无害等优势广泛应用于工业领域,借助声速、声衰减等指标可进一步评价材料组织、性能变化,成为湿热老化无损评价的潜在手段之一。T800/X850复合材料是我国C919客机承力结构上采用的T800级层间增韧CFRP材料,其湿热老化性能对保证大型CFRP构件长期可靠服役十分关键。本文以T800/X850复合材料为主要研究对象,以T300/AG-80复合材料作为对比,开展湿热老化组织性能表征与声学评价。通过吸湿率、微观组织、声学性能、力学性能研究,建立不同老化阶段材料微观组织、宏观性能与声学特性参数的定性、定量关系,发展CFRP结构件的湿热老化无损评价技术。主要研究内容及结论如下:1.25℃和70℃条件水浴1400 h范围内,T800/X850和T300/AG-80吸湿特性曲线均符合两阶段吸水模型,老化初期吸湿率呈线性增长,随后增长变缓并逐渐饱和,70℃吸湿率更高更快,25℃时T800/X850吸湿率大于T300/AG-80,70℃时大小相反。微观组织分析发现:T800/X850在70℃老化初、中期树脂水解析出,纤维基体结合良好,后期在富树脂层附近的纤维/树脂界面产生较多裂纹;25℃下老化程度缓慢,虽有树脂水解析出,并未发现明显裂纹;T300/AG-80老化规律相近。2.声学特性分析表明:两种材料纵波声速在老化初期有一定程度增加,之后总体呈下降、再上升后基本保持平稳的变化趋势,变化范围约为初始声速的1%,25℃对应数值要高于70℃,声衰减系数、衰减谱斜率总体变化趋势与之相反。原因在于老化初期水分子扩散进入基体使孔隙减少,树脂溶胀与纤维联结紧密,界面状态改善,材料弹性增强,随老化时间延长纤维/基体界面不断损伤,与后固化效应共同作用影响材料声学特性。3.基于超声液浸背反射法获得不同老化阶段弹性常数,发现单向板纤维方向弹性常数变化最大,与上述多向板纵波声速变化规律大体相当,其他方向弹性常数基本没有变化。不同温度范围下动态力学性能结果表明:两种材料损耗因子与损耗模量峰值基本向低温方向偏移,水的塑化作用导致玻璃化转变温度降低,材料耐热性减弱;树脂基体中的水分越多,分子间范德华力和氢键作用破坏越严重,两种材料的储能模量随着老化时间的增加都在向低温区偏移。4.三点弯曲测试表明:弯曲强度与剪切强度随老化时间增加总体呈下降趋势,以70℃、T300/AG-80下降程度最为明显,可达58%,体现为树脂、树脂/纤维界面的性能退化。断裂面显微分析和超声C扫描结果证实:T800/X850分层损伤主要集中在压头加载位置并沿层厚方向多层连续分布,T300/AG-80则从端部向内部延伸,随老化时间延长分层长度和数量均有所增加。利用粘聚区模型开展有限元分析发现T300/AG-80分层损伤结果与实验现象较为吻合,而相同条件下T800/X850因层间增韧未出现分层损伤。考虑老化导致的弹性变化,弹性常数小幅增加时分层损伤起始发生的时间相比未老化时稍有延后。
王敏[8]（2021）在《碳纳米管/纤维增强复合材料冲击响应的数值模拟研究》文中研究表明纤维增强树脂基复合材料（fibre reinforced plastics,FRP）由于具有高比强度、高比模量、抗冲击、耐腐蚀、可设计性强等优点而被广泛的应用于各工程领域。层合板是应用最为广泛的一种复合结构形式,但其内部易产生分层损伤,影响结构完整性,威胁结构安全。在FRP的树脂基体中掺入纳米填料不仅能够提高FRP层合板的抗分层能力,还能提供导电、感测、电磁屏蔽等多种功能,从而进一步扩大了 FRP复合材料的应用潜力。本文用有限元方法对碳纳米管/纤维增强复合材料（CNT/FRP）层合板在冲击载荷作用下的响应和破坏进行了数值模拟研究,文章主要包括以下几个方面的内容:建立了 CNT/FRP层合板的连续损伤力学（CDM）模型,CNT/FRP层合板的层内损伤由新的FRP连续损伤力学模型描述,层间损伤由粘结层损伤模型描述。新的FRP连续损伤力学模型将FRP层合板视为宏观上的各向异性连续体,根据方向区分纤维和基体损伤,对单向和编织两种纤维结构进行了分别考虑。在损伤准则中引入了基体修正因子,在损伤演化中引入了残余强度因子和基体损伤极限,提出了乘积式的损伤耦合方程。新的FRP连续损伤力学模型和粘结层损伤模型在统一的框架下考虑了应变率效应,并通过用户材料子程序（VUMAT）嵌入到有限元软件ABAQUS/Explicit中。利用建立的CDM模型对多组CNT/FRP层合板的冲击实验进行了数值模拟,模拟得到的载荷-位移曲线、破坏形貌、残余速度、吸能、分层形貌与实验结果吻合较好,验证了本文模型的有效性和精确性。同时,模拟结果还发现:随着CNT含量的增加,CNT/CFRP层间界面的分层损伤逐渐减小;单向FRP层合板在冲击载荷作用下的分层损伤发展主方向与界面下层纤维方向一致,在上层FRP损伤后会出现沿上层纤维方向的次方向分层扩展,低速冲击下的分层损伤呈现出关于冲击点对称的双扇形。研究了基体修正因子、拉伸残余强度因子和冲击速度对编织FRP层合板冲击响应和破坏的影响。模拟结果发现:减小基体修正因子能够延迟基体损伤的开始,减小最终的基体损伤面积,整体提高冲击载荷-位移曲线的峰值和平台;拉伸残余强度因子反映了纤维断裂后拔出阶段的承载能力,决定了冲击载荷-位移曲线首次峰值后的走势,拉伸残余强度因子越大,冲击力在达到峰值后下降越慢,吸能越多;冲击速度会影响FRP层合板的压缩和拉伸破坏的比例,相同冲击能量下,更大的冲击速度会造成更多的拉伸破坏。
张彦靖[9]（2021）在《海水老化后纤维增强复合材料变形损伤测量研究》文中提出复合材料因其比强度高、比刚度大、质地轻等优异的性能,被广泛应用于航空、汽车、海事等领域,但复合材料长期服役在海水、湿热、高温等环境条件下,其部分性能会变差,从而影响其使用寿命,本文对碳纤维平纹编织复合材料、玻璃纤维平纹编织复合材料和不同铺层方式的碳/玻混杂复合材料试件进行人工海水浸泡老化,利用声发射技术和数字图像相关方法对海水老化后复合材料试件的弯曲加载破坏过程进行实时监测,得到了海水老化后不同类型复合材料试件在弯曲载荷下的声发射响应行为和变形场信息,分析了老化后纤维增强复合材料的弯曲变形损伤行为,结论主要如下:（1）老化1344 h的碳纤维复合材料试件的弯曲强度最低,根据声发射信号幅值、撞击累计数、持续时间等特征参数信息及数字图像相关变形场信息可以得到,老化时间越久的试件在弯曲承载时,产生的声发射信号幅度更大,产生高持续时间声发射信号的时刻提前,信号撞击累计数直线上升的时刻更早。老化1344 h的试件产生的幅度为40-60dB的声发射信号几乎最为密集,且60 dB以上的信号最多。材料在低水平载荷状态下的水平方向最大应变值随老化时间增加呈递增趋势,老化1344 h的材料加载方向表面应变值高达26.698%,且材料高应变区域范围增大。（2）玻纤增强复合材料的弯曲强度随老化时间增加呈现逐渐下降趋势,最终弯曲强度保持率为80.53%。根据声发射信号数量及幅值大小,不同老化时间的试件损伤过程划分为损伤积累阶段和损伤破坏阶段。相较于老化0、168和336 h的试件,老化672、1008和1344 h的试件在损伤积累阶段产生的声发射信号的数量更少,能量更低,持续时间更短,在损伤破坏阶段采集到的80-100 dB的声发射信号逐渐减少。根据应变场信息可以得到,老化1008和1344 h的材料拉压应变差值最大,分层范围及程度更为明显,试件上表面分层损伤更为严重。（3）老化1344 h后的碳/玻混杂复合材料的承载能力降低,铺层顺序分别为[CCGG]S、[GGCC]S、[GCGC]S和[CGCG]S的复合材料抗弯强度下降百分比分别为14.9%、9.43%、6.83%和8.90%。表层为碳纤维的老化试件在弯曲损伤初始阶段即产生幅度高于80 dB的声发射信号,而表层为玻璃纤维的老化试件在损伤初始阶段产生的声发射信号幅值低于60 dB;单层层间混杂复合材料老化后的抗弯强度下降百分比低于双层层间混杂复合材料,双层层间混杂材料老化前后产生弯曲损伤声发射信号数量近似相同,而单层层间碳/玻混杂试件老化后的弯曲变形损伤声发射信号数量远低于未老化试件;材料老化后会降低界面强度,界面失效所需能量降低,受压位置处上下表面分层损伤更易出现。（4）声发射技术和数字图像相关方法是研究复合材料老化后弯曲变形损伤行为的有效途径,对保证海水环境下纤维增强复合材料结构件的长期服役及结构健康监测有指导意义。
魏志远[10]（2021）在《碳纤维编织复合材料变形与内部损伤精细化测量与数值模拟》文中研究指明碳纤维编织复合材料经常作为主要的承载部件材料,与传统金属材料相比,具有强度高、比模量高、损伤抗性高、质量轻等优点,但是由于其结构的复杂性,其力学性能会受工艺的局限性造成原始缺陷和力学承载方向的影响。为了避免承载结构在服役过程中由于其承载能力的下降导致事故的发生,研究孔隙对平纹编织复合材料力学行为和损伤特性的影响以及三维编织复合材料在横向加载过程中的力学行为和损伤特性具有重要意义。首先,在真空辅助树脂传递工艺的基础上,通过施加不同额外压力制备了不同孔隙率平纹编织复合材料试件。利用Mirco-CT技术来观察材料的内部结构和计算孔隙率。再利用AE和DIC实时监测不同孔隙率的碳纤维平纹编织复合材料试件三点弯曲过程,并且对孔隙含量最高和最低的试件进行渐进弯曲加载,并且用Mirco-CT技术对每次加载后以及最终失效后的试件进行内部可视化扫描,来观察试件内部的损伤模式和孔隙的演化发展规律。然后对三维五向编织复合材料的横向拉伸损伤行为进行了研究。利用FEM方法对三维五向编织复合材料横向拉伸损伤行为进行模拟,再利用AE、DIC和IRT对三维五向编织复合材料的横向拉伸损伤行为进行实时监测,并且利用SEM对其断口进行观察,研究其力学行为和损伤特性。此外,将所学知识和检测手段用于工程实践,利用AE和IRT来研究IV型气瓶内胆材料在不同加载速率下的拉伸损伤行为。通过总结上述研究结果,得出以下结论:（1）在真空辅助树脂传递工艺过程中施加低于0.3 MPa额外压力可以降低复合材料孔隙率,但超过0.3 MPa额外的压力会抑制树脂浸渍碳纤维,导致孔隙含量的增加。本文所制备的试件中,施加0.3 MPa额外压力的试件孔隙可降至0.1145%,试件抗弯强度可达到414.420 MPa。真空辅助树脂传递过程中未密封完全,孔隙率会大幅上升,到达21.34%,抗弯强度大幅降低,到达305.172 MPa。（2）通过Micro-CT技术可以发现在弯曲加载过程中,试件与压头接触部位出现沿试件宽度的扭折带,基体开裂、界面损伤和纤维损伤等多种损伤集中在扭折带附近。（3）三维编织复合材料在横向拉伸下的损伤模式可分为基体变形开裂、纤维脱粘和纤维剪切断裂。FEM法计算的应力应变分布可以有效地预测损伤行为。而且三维编织复合材料在横向拉伸试验下的损伤和断裂过程可以分为4个阶段:未损伤阶段（几乎没有任何AE信号）,初始内部损伤阶段（产生几个低于60 dB的AE信号）,损伤稳定发展阶段（产生大量60 dB以下的AE信号）和损伤快速发展阶段（产生大量高于80 dB的AE信号并伴随着表面温度上升1.5℃）。（4）Ⅳ型气瓶内胆材料在4 mm/min和20 mm/min的加载速率下载荷位移曲线没有明显变化,当加载速率增长到40 mm/min时,试件的最大载荷增加,最终破坏位移减小,AE信号数量增加,实验前后温差增大,试件的韧性降低。
二、纤维增强层合复合材料分层损伤行为的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纤维增强层合复合材料分层损伤行为的研究（论文提纲范文）
（1）纤维增强复合板缺陷响应特征及其在光-力学检测中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复合材料性能分散性 |
| 1.2.1 组分性能 |
| 1.2.2 细观结构 |
| 1.2.3 宏观性能 |
| 1.3 纤维增强复合材料缺陷 |
| 1.3.1 纤维波纹 |
| 1.3.2 弱粘结及脱粘 |
| 1.3.3 孔隙 |
| 1.3.4 其他缺陷 |
| 1.4 褶皱及弱粘结缺陷检测研究进展 |
| 1.4.1 X射线检测 |
| 1.4.2 超声检测 |
| 1.4.3 红外热成像检测 |
| 1.4.4 光学检测 |
| 1.5 考虑褶皱及弱粘结缺陷的复合材料等效性能 |
| 1.5.1 纤维褶皱 |
| 1.5.2 弱粘结及脱粘 |
| 1.6 目前研究存在的问题 |
| 1.7 本文主要研究内容 |
| 1.7.1 课题来源 |
| 1.7.2 主要内容 |
| 1.7.3 技术路线图 |
| 2 褶皱及弱粘结缺陷细观力学模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 褶皱缺陷细观力学模型 |
| 2.2.1 几何描述 |
| 2.2.2 细观力学建模 |
| 2.3 弱粘结缺陷细观力学模型 |
| 2.3.1 问题描述 |
| 2.3.2 渐近均匀化方法 |
| 2.3.3 界面模型 |
| 2.4 力学模型算例分析 |
| 2.4.1 褶皱算例 |
| 2.4.2 弱粘结算例 |
| 2.5 缺陷模型有限元植入方法 |
| 2.5.1 有限元程序开发 |
| 2.5.2 缺陷模型有限元植入 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 含缺陷纤维增强复合板力学响应数值预测研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单一褶皱缺陷复合板力学响应 |
| 3.2.1 模型建立 |
| 3.2.2 模型验证 |
| 3.2.3 响应特征 |
| 3.3 单一弱粘结缺陷复合板力学响应 |
| 3.3.1 仿真结果分析 |
| 3.3.2 界面粘结强度影响 |
| 3.4 随机缺陷的有限元植入方法 |
| 3.4.1 缺陷概率分布模型 |
| 3.4.2 随机褶皱有限元植入 |
| 3.4.3 随机弱粘结有限元植入 |
| 3.5 计及褶皱随机分布的层合板响应特征 |
| 3.5.1 数值模型 |
| 3.5.2 位移尺度 |
| 3.5.3 位移场分布 |
| 3.5.4 波纹比标准差影响 |
| 3.6 计及弱粘结随机分布的层合板响应特征 |
| 3.6.1 位移场分布 |
| 3.6.2 弱粘结分散性影响 |
| 3.7 缺陷特征响应与统计结果 |
| 3.7.1 特征响应 |
| 3.7.2 统计结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 缺陷特征响应在纤维增强复合板光-力学检测中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缺陷光-力学检测方案 |
| 4.2.1 检测方案 |
| 4.2.2 实施方式 |
| 4.3 三维点云重构算法 |
| 4.3.1 点云坐标获取 |
| 4.3.2 离面位移提取 |
| 4.4 缺陷试样制备 |
| 4.4.1 层合板制备 |
| 4.4.2 引入褶皱 |
| 4.4.3 引入脱粘 |
| 4.4.4 缺陷参数 |
| 4.5 试验装置 |
| 4.5.1 试验过程 |
| 4.5.2 误差来源 |
| 4.6 检测结果分析 |
| 4.6.1 褶皱试样 |
| 4.6.2 脱粘试样 |
| 4.7 数字图像相关测量试验 |
| 4.7.1 误差来源 |
| 4.7.2 试验装置 |
| 4.7.3 检测结果 |
| 4.8 检测方案讨论 |
| 4.8.1 有限元验证 |
| 4.8.2 检测方法比较 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间科研成果及奖励 |
| 发表(录用)论文 |
| 团体标准 |
| 参与科研项目 |
| 奖励与荣誉 |
（3）全缠绕复合材料气瓶累积损伤性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 全缠绕复合材料气瓶简介 |
| 1.2 研究背景与研究意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 复合材料气瓶冲击损伤 |
| 1.3.2 复合材料气瓶疲劳损伤 |
| 1.3.3 复合材料气瓶优化设计 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 复合材料气瓶分析基础 |
| 2.1 经典层合板理论 |
| 2.2 网格理论 |
| 2.2.1 筒身段网格理论 |
| 2.2.2 封头段网格理论 |
| 2.3 复合材料强度理论 |
| 2.3.1 复合材料失效形式 |
| 2.3.2 失效准则理论 |
| 2.3.3 复合材料性能退化准则 |
| 2.4 气瓶模型的建立 |
| 2.4.1 单元选择 |
| 2.4.2 材料属性 |
| 2.4.3 建立气瓶模型 |
| 2.4.4 渐进损伤数值分析 |
| 2.4.5 渐进损伤试验验证 |
| 3 复合材料气瓶冲击损伤分析基础 |
| 3.1 冲击损伤分析方法 |
| 3.1.1 瞬态动力学理论 |
| 3.1.2 接触类型 |
| 3.1.3 冲击损伤分析流程 |
| 3.2 冲击损伤分析模型 |
| 3.2.1 冲击损伤分析模型 |
| 3.2.2 冲击损伤模型验证 |
| 3.3 不同冲击能量损伤对比 |
| 3.4 基于冲击损伤的复合材料气瓶铺层顺序优化 |
| 4 复合材料气瓶冲击损伤分析 |
| 4.1 冲击损伤试验 |
| 4.1.1 冲击损伤试验设备 |
| 4.1.2 冲击损伤试验方案 |
| 4.1.3 冲击损伤试验过程 |
| 4.1.4 冲击损伤检测方法 |
| 4.2 冲击损伤结果分析 |
| 4.2.1 纤维断裂面积测量结果 |
| 4.2.2 基体破裂面积测量结果 |
| 4.2.3 凹坑深度测量 |
| 4.2.4 不同冲击锤冲击损伤对比 |
| 4.3 冲击后爆破试验设备及方案 |
| 4.4 冲击后爆破试验结果分析 |
| 4.5 冲击损伤数值分析 |
| 4.5.1 冲击点凹坑深度 |
| 4.5.2 缠绕层损伤形态 |
| 4.5.3 冲击后剩余爆破压力 |
| 5 复合材料气瓶疲劳损伤分析 |
| 5.1 金属内胆疲劳寿命 |
| 5.2 复合材料层疲劳损伤 |
| 5.2.1 剩余刚度模型 |
| 5.2.2 剩余强度模型 |
| 5.2.3 疲劳失效判定准则 |
| 5.2.4 复合材料疲劳退化过程 |
| 5.3 复合材料气瓶疲劳损伤分析 |
| 5.4 复合材料气瓶疲劳损伤试验 |
| 6 复合材料气瓶疲劳-冲击累积损伤分析 |
| 6.1 疲劳-冲击累积损伤数值分析 |
| 6.1.1 疲劳-冲击累积损伤数值分析方法 |
| 6.1.2 疲劳-冲击累积损伤数值分析结果 |
| 6.2 疲劳-冲击累积损伤试验分析 |
| 6.2.1 疲劳-冲击累积损伤试验过程 |
| 6.2.2 疲劳-冲击累积损伤试验结果 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）考虑应变率效应的玄武岩纤维复合材料低速冲击性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 编织玄武岩纤维简介 |
| 1.2.1 玄武岩纤维简介 |
| 1.2.2 编织玄武岩纤维复合材料 |
| 1.3 复合材料低速冲击研究现状 |
| 1.4 复合材料应变率效应的研究进展 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 编织玄武岩纤维复合材料试验研究 |
| 2.1 玄武岩纤维复合材料的制备及基本力学性能试验 |
| 2.1.1 样件制备 |
| 2.1.2 准静态拉伸试验 |
| 2.1.3 准静态面内剪切试验 |
| 2.1.4 准静态层间剪切试验 |
| 2.2 玄武岩纤维复合材料动态拉伸及剪切试验 |
| 2.2.1 试验样件及方法 |
| 2.2.2 动态拉伸试验结果 |
| 2.2.3 动态剪切试验结果 |
| 2.3 玄武岩纤维复合材料低速冲击试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 BFRP应变率相关宏观本构模型 |
| 3.1 编织复合材料本构模型基本理论 |
| 3.1.1 正交各向异性弹性力学模型 |
| 3.1.2 复合材料失效准则 |
| 3.1.3 刚度退化方案 |
| 3.2 应变率相关宏观本构模型 |
| 3.2.1 应变率相关本构模型的失效准则 |
| 3.2.2 应变率相关本构模型的刚度退化 |
| 3.2.3 应变率增强效应 |
| 3.3 Abaqus用户自定义材料子程序 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑应变率效应的BFRP低速冲击仿真研究 |
| 4.1 低速冲击仿真模型验证 |
| 4.1.1 低速冲击有限元模型的建立 |
| 4.1.2 低速冲击应变率相关本构模型的验证 |
| 4.2 不同条件下层合板低速冲击性能分析 |
| 4.2.1 不同冲击能量的仿真分析 |
| 4.2.2 不同层合板厚度的仿真分析 |
| 4.2.3 不同铺层角度的仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 考虑应变率效应的BFRP细观损伤分析 |
| 5.1 应变率相关细观本构模型 |
| 5.1.1 纤维束本构模型 |
| 5.1.2 基体本构模型 |
| 5.2 编织复合材料单胞有限元模型 |
| 5.2.1 单胞模型 |
| 5.2.2 周期性边界条件 |
| 5.3 动态拉伸及面外压缩仿真分析 |
| 5.3.1 动态拉伸仿真结果分析 |
| 5.3.2 动态面外压缩仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（5）三维角联锁机织复合材料力学性能分析及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 纤维增强复合材料简介 |
| 1.3 三维角联锁复合材料研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 三维角联锁复合材料试验研究 |
| 2.1 样件制备 |
| 2.2 玄武岩纤维复合材料基本力学性能试验 |
| 2.2.1 拉伸试验 |
| 2.2.2 面内剪切试验 |
| 2.2.3 层间剪切试验 |
| 2.2.4 三点弯曲试验 |
| 2.3 玄碳混杂纤维复合材料基本力学性能试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三维角联锁复合材料结构参数优化 |
| 3.1 代表性体积单元模型及弹性性能预测 |
| 3.1.1 代表性体积单元建立 |
| 3.1.2 弹性性能预测 |
| 3.2 结构参数对弹性性能的影响 |
| 3.3 基于正交试验设计的结构参数优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 三维角联锁复合材料弯曲及低速冲击性能仿真分析 |
| 4.1 连续损伤模型 |
| 4.1.1 材料本构模型 |
| 4.1.2 复合材料损伤判据 |
| 4.1.3 材料性能退化方案 |
| 4.2 弯曲性能仿真分析 |
| 4.2.1 弯曲有限元模型建立及验证 |
| 4.2.2 仿真结果分析 |
| 4.3 低速冲击性能仿真分析 |
| 4.3.1 低速冲击有限元模型建立及验证 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三维角联锁复合材料在顶盖横梁上的应用分析 |
| 5.1 顶盖横梁有限元模型的建立 |
| 5.2 白车身典型工况仿真 |
| 5.2.1 弯曲工况 |
| 5.2.2 扭转工况 |
| 5.2.3 模态工况 |
| 5.3 仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（6）纤维增强复合材料损伤演化行为监测及内部可视化测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 复合材料无损检测技术概述 |
| 1.2.1 声发射检测技术 |
| 1.2.2 X射线微计算机断层扫描技术 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 复合材料层合板的分层损伤研究现状 |
| 1.3.2 三维编织复合材料渐进损伤研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 试件制备与性能测试 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 试件制备 |
| 2.3.1 含对称多分层复合材料层合板试件的制备 |
| 2.3.2 含近表面分层复合材料层合板试件的制备 |
| 2.3.3 碳纤维三维四向编织复合材料试件的制备 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 含对称多分层复合材料层合板试件的三点弯曲测试 |
| 2.4.2 含近表面分层复合材料层合板试件的弯曲测试 |
| 2.4.3 碳纤维三维四向编织复合材料试件的渐进拉伸损伤测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 含对称多分层复合材料层合板的三点弯曲破坏研究 |
| 3.1 对称多分层缺陷对损伤演化行为的影响 |
| 3.2 不同增强纤维对失稳破坏行为的影响 |
| 3.3 自然老化对力学性能及失效形貌的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 含近表面分层复合材料层合板的弯曲失效分析 |
| 4.1 不同弯曲模式下的形变次序及受力分析 |
| 4.2 不同弯曲模式下的力学响应行为 |
| 4.3 不同弯曲模式下的AE定位分析 |
| 4.4 材料厚度对AE响应及损伤可视化的影响 |
| 4.5 分层尺寸对AE响应及损伤可视化的影响 |
| 4.6 不同弯曲模式下的损伤演化行为 |
| 4.7 峰值载荷过后持续稳定加载现象的说明 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 三维编织复合材料渐进损伤可视化及拉伸失效分析 |
| 5.1 特征损伤阈值载荷的确定 |
| 5.2 渐进损伤演化-Ⅰ阶段(0-F_1)分析 |
| 5.3 渐进损伤演化-Ⅱ阶段(0-F_2)分析 |
| 5.4 渐进损伤演化-Ⅲ阶段(0-F_f)分析 |
| 5.5 渐进损伤演化的整体分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的科研成果 |
（7）T800/X850层合板湿热老化组织性能表征与声学评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 CFRP湿热老化国内外研究现状 |
| 1.2.1 CFRP湿热老化机理 |
| 1.2.2 CFRP湿热老化力学性能 |
| 1.3 CFRP湿热老化及力学性能数值模拟 |
| 1.3.1 CFRP湿热老化数值模拟 |
| 1.3.2 CFRP力学性能数值模拟 |
| 1.4 CFRP老化超声评价研究 |
| 1.4.1 宏观缺陷和损伤声学表征 |
| 1.4.2 老化后性能的声学评价 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 湿热老化实验 |
| 2.2.2 吸湿率测试 |
| 2.2.3 微观组织观察 |
| 2.2.4 动态力学性能测试 |
| 2.2.5 三点弯曲力学性能测试 |
| 2.2.6 弹性刚度矩阵测试 |
| 2.2.7 声学特性测试 |
| 3 CFRP湿热老化机理研究与声学特性评价 |
| 3.1 CFRP吸湿特性曲线 |
| 3.2 CFRP微观组织观察 |
| 3.3 CFRP声学特性评价 |
| 3.3.1 纵波声速与声衰减系数变化规律 |
| 3.3.2 衰减谱斜率变化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 CFRP湿热老化性能研究与三点弯曲有限元模拟 |
| 4.1 CFRP湿热老化弹性性能分析 |
| 4.2 CFRP湿热老化动态力学性能分析 |
| 4.3 CFRP湿热老化三点弯曲力学性能分析 |
| 4.4 三点弯曲有限元模拟 |
| 4.4.1 未老化状态层间失效行为分析 |
| 4.4.2 湿热老化后层间失效行为分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）碳纳米管/纤维增强复合材料冲击响应的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 碳纳米管/纤维增强复合材料力学性能研究 |
| 1.2.2 FRP复合材料本构模型研究 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第2章 CNT/FRP层合板连续损伤力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FRP连续损伤力学模型 |
| 2.2.1 损伤准则 |
| 2.2.2 损伤软化及损伤耦合 |
| 2.2.3 失效准则 |
| 2.2.4 应变率效应 |
| 2.3 粘结层损伤模型 |
| 2.3.1 损伤准则 |
| 2.3.2 失效准则 |
| 2.3.3 损伤演化规律 |
| 2.3.4 应变率效应 |
| 2.4 VUMAT用户材料子程序实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 编织FRP层合板冲击响应的数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CNT/CFRP低速冲击实验模拟 |
| 3.2.1 有限元模型及材料参数 |
| 3.2.2 结果与讨论 |
| 3.3 参数研究 |
| 3.3.1 基体修正因子S |
| 3.3.2 拉伸残余强度因子RSF_(1,2) |
| 3.3.3 冲击速度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单向FRP层合板冲击响应的数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CNT/GFRP弹道冲击实验模拟 |
| 4.2.1 有限元模型及材料参数 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 单向FRP低速冲击分层预测 |
| 4.3.1 有限元模型及材料参数 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（9）海水老化后纤维增强复合材料变形损伤测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 复合材料无损检测技术概述 |
| 1.2.1 声发射检测技术 |
| 1.2.2 数字图像相关方法 |
| 1.3 老化对复合材料耐久性能的影响研究现状 |
| 1.3.1 不同条件下纤维增强复合材料老化研究现状 |
| 1.3.2 单纤维增强复合材料老化研究现状 |
| 1.3.3 混杂纤维增强复合材料老化研究现状 |
| 1.3.4 复合材料老化声发射检测研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 材料制备与试验测试 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验仪器 |
| 2.3 复合材料试验件的制备 |
| 2.3.1 碳纤维平纹编织复合材料试件制备 |
| 2.3.2 玻璃纤维平纹编织复合材料试件制备 |
| 2.3.3 碳/玻混杂复合材料试件制备 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.4.1 海水老化前后碳纤维复合材料弯曲力学测试 |
| 2.4.2 海水老化前后玻纤复合材料弯曲加载测试 |
| 2.4.3 海水老化前后碳/玻混杂材料三点弯曲加载测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 海水老化前后碳纤维复合材料弯曲损伤测量研究 |
| 3.1 碳纤维复合材料力学性能分析 |
| 3.2 复合材料声发射响应行为分析 |
| 3.3 复合材料变形场分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 海水老化前后玻璃纤维复合材料弯曲变形损伤测量 |
| 4.1 海水老化前后玻纤复合材料力学性能分析 |
| 4.2 复合材料的典型声发射信号行为分析 |
| 4.3 复合材料变形场分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 海水老化前后碳/玻混杂复合材料损伤演化声发射监测 |
| 5.1 碳/玻混杂复合材料力学性能分析 |
| 5.2 海水老化前后碳/玻混杂复合材料声发射行为分析 |
| 5.3 碳/玻混杂复合材料变形场分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的科研成果 |
（10）碳纤维编织复合材料变形与内部损伤精细化测量与数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 编织复合材料概述 |
| 1.2.1 平纹编织复合材料概述 |
| 1.2.2 三维编织复合材料概述 |
| 1.3 复合材料无损检测概述 |
| 1.3.1 声发射检测技术 |
| 1.3.2 数字图像相关方法 |
| 1.3.3 显微断层扫描技术 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 1.6 创新点 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验试件制备 |
| 2.3.1 不同孔隙率碳纤维平纹编织层合板制备 |
| 2.3.2 三维编织复合材料试件制备 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 含孔隙复合材料孔隙率测量 |
| 2.4.2 含孔隙复合材料三点弯曲加载损伤实验 |
| 2.4.3 含孔隙复合材料渐进加载损伤实验 |
| 2.4.4 三维编织复合材料横向加载损伤分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 含不同孔隙率碳纤维平纹编织复合材料弯曲损伤研究 |
| 3.1 复合材料试件孔隙率分析 |
| 3.2 含孔隙复合材料试件力学行为分析 |
| 3.3 含孔隙复合材料试件损伤行为分析 |
| 3.4 含孔隙复合材料试件弯曲加载过程变形场分析 |
| 3.5 含孔隙复合材料试件弯曲加载过程损伤形貌分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 含孔隙碳纤维平纹编织复合材料弯曲渐进损伤研究 |
| 4.1 力学性能分析 |
| 4.2 含孔隙复合材料弯曲渐进损伤AE分析 |
| 4.3 含孔隙复合材料弯曲渐进损伤形貌分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三维编织复合材料横向拉伸损伤研究 |
| 5.1 三维五向编织复合材料横向拉伸损伤有限元分析 |
| 5.2 三维五向编织复合材料横向拉伸损伤力学行为和声发射响应 |
| 5.3 三维五向编织复合材料横向拉伸损伤红外响应 |
| 5.4 三维五向编织复合材料横向拉伸变形场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 Ⅳ型气瓶内胆损伤的声发射监测及红外响应 |
| 6.1 Ⅳ型气瓶的研究背景 |
| 6.2 Ⅳ型气瓶内胆材料的拉伸实验测试 |
| 6.3 Ⅳ型气瓶内胆材料损伤分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的科研成果 |
四、纤维增强层合复合材料分层损伤行为的研究（论文参考文献）
- [1]纤维增强复合板缺陷响应特征及其在光-力学检测中的应用[D]. 申川川. 浙江大学, 2021
- [2]不同弹靶条件下复合材料层板碎片冲击破坏行为研究[D]. 于尚洋. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]全缠绕复合材料气瓶累积损伤性能研究[D]. 耿发贵. 大连理工大学, 2021
- [4]考虑应变率效应的玄武岩纤维复合材料低速冲击性能分析[D]. 黄显晴. 吉林大学, 2021(01)
- [5]三维角联锁机织复合材料力学性能分析及应用研究[D]. 刘天赐. 吉林大学, 2021(01)
- [6]纤维增强复合材料损伤演化行为监测及内部可视化测量[D]. 秦礽. 河北大学, 2021(09)
- [7]T800/X850层合板湿热老化组织性能表征与声学评价[D]. 钱恒奎. 大连理工大学, 2021(01)
- [8]碳纳米管/纤维增强复合材料冲击响应的数值模拟研究[D]. 王敏. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [9]海水老化后纤维增强复合材料变形损伤测量研究[D]. 张彦靖. 河北大学, 2021(09)
- [10]碳纤维编织复合材料变形与内部损伤精细化测量与数值模拟[D]. 魏志远. 河北大学, 2021(09)