一、含有界面裂纹的粘弹性层合板应变能释放率的计算（论文文献综述）
吴开金[1]（2021）在《“矛与盾”式生物竞争启发的高性能结构多尺度力学设计方案》文中研究说明自然界“矛与盾”式的捕食者与被捕食者之间的生存竞争是提升生物结构材料力学性能的驱动力。“适者生存”的自然法则使得生物结构材料,如螳螂虾外骨骼、贝壳珍珠层等,兼具轻质、高强度、高韧性和高抗冲击性。生物材料优异力学性能与跨尺度、多层级的结构形式和界面特征密切相关。“师法自然”,利用多尺度力学方法提炼生物材料“结构-界面-性能”间的内在联系,可以为高性能仿生结构材料的制备提供新的力学设计方案。生物材料不同结构和界面特征会导致丰富的增韧策略,如裂纹偏转、裂纹桥联、界面脱层等。但是,先前研究多关注于单一增韧策略,而生物结构材料中往往同时存在多种增韧策略,这种混合增韧策略与结构形式、界面特征间的关联机制仍不清楚。因此,本文发展表征生物结构材料的多尺度力学模型,分析多种增韧策略间的竞争与协同关系,为仿生材料的强度、韧性和抗冲击性的优化设计提供结构几何、界面性质方面的参数化方案。本文主要工作如下:第一,发展表征石墨烯基仿珍珠层材料力学性能的多尺度力学模型,分析交联官能团引起的石墨烯层间剪切性质与层内拉伸性质间的竞争关系,发现存在强度和韧性峰值对应的临界交联密度,同时交联密度的增加会加剧界面剪力分布局域化。最后,我们给出通过调控交联官能团密度实现强度和韧性同步优化的力学设计方案。第二,研究低速冲击下仿珍珠层结构中裂纹扩展和界面脱层模式间的竞争与协同关系。在临界界面强度下两种耗能模式间的协同作用导致优化的抗冲击性,且临界界面强度值随冲击速度增加而减小。最后,我们给出通过调控界面强度实现不同冲击速度下仿珍珠层结构抗冲击性优化的力学设计方案。第三,提出优化仿珍珠层结构抗冲击性的仿生预应力策略,揭示临界预应力起源于预应力促进砖块滑移和预应力削弱结构完整性之间的竞争关系。结合3D打印和落锤冲击测试证明了仿生预应力策略的合理性,并应用仿生预应力方案实现抗冲击仿珍珠层锂电池隔膜的制备。第四,受螳螂虾和贝壳间的生存战启发,设计对裂尖取向不敏感的高韧性非连续纤维Bouligand结构,发展断裂力学模型揭示裂纹扭转和纤维桥联间的竞争与协同作用,给出通过调控裂纹桥联韧性、螺旋角、纤维长度和扭转角的分布实现适应不同加载方向的高韧性仿生复合材料的优化设计方案,并应用该方案制备了兼具高强度、高韧性和高抗冲击性的仿生结构材料。第五,关注生物结构材料中复合型断裂、界面性质对三维裂纹形貌的影响,利用相场断裂法模拟了 Ⅰ+Ⅲ复合型断裂的裂纹扭曲扩展过程,分析了层状结构Ⅰ+Ⅲ复合型断裂的裂纹扭转和界面脱层间的协同增韧作用,再现了扭转界面结构中裂纹扭转和界面脱层耦合的三维形貌演化过程。
钱恒奎[2]（2021）在《T800/X850层合板湿热老化组织性能表征与声学评价》文中认为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。
李翔[3]（2021）在《辛解析奇异单元在准静态二维线粘弹性断裂分析中的应用研究》文中研究表明在常温或高温环境下,很多材料会表现出有明显时间效应的粘弹性质。特别地,对由这些材料组成的结构,当因含有缺陷而存在局部应力奇异性时,会在加载一段时间后才延迟出现裂纹扩展和断裂破坏。延迟断裂破坏如同疲劳破坏一样格外危险。因此,对粘弹性断裂问题的研究有着重要意义。数值方法是研究粘弹性断裂问题的有效手段之一。由于粘弹性问题具有时变特性,需要同时结合对时域和空间域作处理的数值方法。本论文通过与精细时域展开（PTDE）算法或Laplace（拉氏）积分变换相结合,将静力弹性断裂分析中构造出的辛解析奇异单元扩展应用于准静态线粘弹性断裂问题的分析,从而给出了相关问题高精度的数值计算方法。论文的主要工作包括:（1）简要介绍准静态线粘弹性问题的基本方程及两种处理时域的方法,并在对已有平面静力弹性问题辛本征展开解的基础上,补充推导给出了两种双材料含V型切口静力弹性问题的辛本征展开解。这些为后续辛解析奇异单元的扩展应用奠定了基础。（2）针对常用的一类泊松比为常量的线粘弹性问题,应用PTDE算法首次推导给出位移型递推格式,由位移型递推格式所形成的系列空间边值问题等价于标准的静力弹性问题,因而利用加权余量法就可将静力问题分析有效的辛解析奇异单元与常规单元相结合用于粘弹性断裂问题的数值求解,其优势是结合位移型递推关系可给出奇异单元内高精度的粘弹性位移场和应力场,并显式给出粘弹性应力强度因子和粘弹性应变能释放率等断裂参数的数值结果。（3）针对双材料含界面裂纹和单材料含V型切口等一般线粘弹性断裂问题,首先通过拉氏变换,将相关问题转换成频域问题,然后将静力问题分析有效的辛解析奇异单元与常规单元相结合用于相应频域问题的求解,并首次给出了辛本征展开解截取项数和奇异元节点自由度不相等时奇异元刚度阵构造过程。最后,结合数值拉氏反演,给出了粘弹性应变能释放率和粘弹性切口应力强度因子等断裂参量的数值结果。本文将辛解析奇异单元有效扩展应用于线粘弹性断裂问题的数值求解,它继承了分析线弹性断裂问题时的所有优点,比如:可以使用很大尺寸的奇异单元,完全不需要稠密网格或过渡单元。数值结果表明,本文方法具有很高的求解精度和良好的数值稳定性,是分析线粘弹性断裂问题的一种有效手段。
靳翌帆[4]（2021）在《考虑90°子铺层与纤维粘结的T300/69层合板断裂韧性研究》文中进行了进一步梳理纤维增强复合材料是典型的先进复合材料,具有强度高、延伸率大等许多传统材料所无法比拟的优点,这使得纤维复合材料在航空、航天、建筑工程、机械等国防和民用工程的各个领域中占有重要的地位,并得到了越来越广泛的应用。但是,目前研究正交异性复合材料断裂韧性忽略了90°子铺层和纤维脱粘,不能广泛适用于所有工况。因此,研究多向层合板的断裂韧性理论对解决复合材料层合板断裂问题具有重要的理论意义与应用价值。本文以T300/69纤维增强复合材料层合板作为研究对象,利用ABAQUS有限元软件辅助计算,将修正后的考虑90°子铺层及纤维脱粘的断裂韧性计算结果与紧凑拉伸试验结果相比较,验证理论方法的正确性和可靠性。主要研究内容如下:（1）利用ABAQUS有限元软件模拟裂纹扩展。使用扩展有限元法（XFEM）进行裂纹扩展过程的模拟,得出含中心贯穿裂纹复合材料层合板的断裂韧性;同时,通过虚拟裂纹闭合技术（VCCT）计算归一化能量释放率,为后续处理试验数据提供理论依据。（2）通过试验方法研究不同铺层方式下T300/69复合材料层合板的断裂韧性。设计并完成紧凑拉伸试验,利用载荷—位移数据,计算得到不同铺层方式下复合材料层合板的断裂韧性。通过观察断口形貌,纤维增强复合材料层合板断裂时随着厚度的增加,90°子铺层对层合板整体的影响愈发明显,同时存在纤维脱粘现象也会影响复合材料层合板整体断裂韧性。（3）提出考虑90°子铺层以及纤维脱粘的复合材料层合板断裂韧性修正计算模型。基于已有多向层压板的断裂韧性计算方法,考虑不同铺层方式下90°子铺层以及纤维脱粘时所释放的能量,对断裂韧性公式进行修正,与已有计算方法相比,修正模型的计算结果与试验结果更为接近。
胡燕琪[5]（2021）在《高速冲击下三维机织复合材料宏细观建模方法研究》文中提出与传统的二维层压复合材料相比,三维机织复合材料由于厚度方向的力学性能得到增强,具有更高的断裂韧性、疲劳寿命和抗冲击性能,在航空航天、汽车制造、防护工程等领域得到了广泛的应用。尽管目前对该材料的静力学性能已有一些研究,但对其在高速高能冲击载荷作用下的材料动态响应及损伤失效机制等尚缺乏系统深入的研究工作。本文通过材料力学性能试验、宏细观建模方法、有限元数值仿真、直线与旋转打靶试验,对三维正交机织碳纤维/双马来酰亚胺复合材料的多尺度力学性能表征和冲击损伤特性进行研究。主要研究工作如下:（1）进行了双马来酰亚胺树脂和三维正交机织碳纤维树脂基复合材料的力学性能研究。针对纯树脂和复合材料,分别开展了准静态拉伸、压缩、剪切试验和动态霍普金森拉杆、压杆试验,获得了材料在不同载荷类型和不同应变率下的力学响应特性和多尺度数值仿真分析所必需的性能参数。结果表明:树脂的拉伸断口形貌有明显的分区;在动态拉伸载荷下,树脂的拉伸强度随应变率增加呈现先增大后减小的趋势;在动态压缩载荷下,树脂经历了压缩屈服、应变软化、应变强化和破裂四个阶段,随应变率增加,其屈服强度逐渐减小、极限破坏强度先增大后减小。此外,复合材料经、纬向力学性能接近;在所测的应变率范围内,经、纬向的拉伸强度随应变率增加逐渐增大,经、纬向和厚度方向的压缩强度随应变率增加先增大后减小;相较而言,三维正交机织复合材料的应变率敏感性低于纯双马来酰亚胺树脂,对于复合材料,其经、纬向的应变率敏感性低于厚度方向。（2）进行了三维正交机织复合材料的多尺度框架下的力学性能表征。采用了加入静水压力效应的Modified Bodner Partom本构模型,有效表征树脂材料在低、中、高应变率下的力学响应。基于通用单胞的方法在微观尺度上采用MAC/GMC微观力学分析工具预测单向纤维束的刚度和强度。根据纱线（经纱、纬纱和z纱）体系结构、确定纤维体积比,和周期性边界条件,建立了包含纱线和树脂基体的可以反映材料内复杂织物结构的细观尺度模型,界面采用基于内聚区模型的固连接触算法,模拟界面上的双线性牵引分离法则,并通过自顶而下的方法修正纱线中的强度。结果表明自底而上的建模方法辅之以自顶而下的失效参数的修正对于三维正交机织复合材料的力学性能表征非常有效。（3）进行了三维正交机织复合材料的宏细观建模方法研究。基于子模型分析技术的思想,在LS-DYNA中结合界面分析功能,提出了在全局模型中使用宏观尺度模型,子模型中使用细观尺度模型的宏细观建模方法,应用结果表明:基于点的界面连接方式能有效地将全局模型中界面上的解映射到子模型中去,适用于动态冲击案例。应用该建模方法到试样拉伸仿真分析中,结果显示在拉伸载荷下,细观尺度的子模型所预测的材料损伤失效模式包括基体的开裂、剥落和纱线-树脂界面脱粘等都与试验中观察到的一致。这种宏细观建模方法结合了两个尺度的模型优点,既能实现较高的计算效率,同时能精细化地表现材料的局部损伤。（4）进行了三维正交机织复合材料的直线打靶试验和旋转打靶试验,并结合宏细观建模方法研究材料的抗冲击性能。直线打靶试验中,圆柱形弹体以速度180m/s～280m/s（相当于冲击能量为320J～774J）冲击复合材料靶板,获得了弹体反弹、嵌入和贯穿靶板的不同试验结果,结合数值仿真和试验发现,当靶板未被击穿时,靶板的大变形和振动是主要的能量吸收机制,而当靶板被击穿,结构外面变形减小,局部的纤维剪切冲塞失效和拉伸断裂失效是主要的能量吸收机制。对于宏细观建模方法的应用发现,宏细观建模方法既能捕捉冲击过程中的大变形、振动等特征效应,也能预测结构中局部细观损伤失效行为。旋转打靶试验中,模拟叶片以15000r/min～25000r/min的转速（相当于冲击能量为2400J～7300J）冲击圆筒形复合材料模拟机匣,得到了包容、近临界包容和非包容的不同试验结果,发现材料吸收的能量随着叶片冲击能量的升高而升高。结合数值仿真分析,详细研究了高速旋转叶片与复合材料机匣的撞击过程,指出较小的冲击角度、机匣非对称性的整体结构响应和多撞击点的存在使得复合材料机匣中更广泛的区域可以通过变形、损伤和失效参与叶片动能的吸收。综上,本文为先进三维机织结构复合材料建立了多尺度框架下可靠的力学性能表征方法和宏细观建模方法,并深入研究了高速高能冲击载荷下的结构动态响应,从多个角度评估材料的抗冲击性能,对于三维机织复合材料应用于高性能航空发动机具有重要的意义。
张鹏[6]（2020）在《纤维增强复合材料破坏过程模拟的相场模型研究》文中研究指明纤维增强型复合材料因其高强度、高模量、低密度和材料性能可设计等优点而被广泛应用于航空、航天、汽车以及新能源等领域中。然而,复杂的材料内部结构会导致其破坏时表现出多种破坏模式,比如纤维破坏、基体破坏以及界面脱粘等。因此,复合材料破坏的研究对于结构安全性和稳定性的评估都起着至关重要的作用。近十年来,相场模型以其优美的数学结构和在处理裂纹问题上的优越性而被广泛应用于各类破坏问题的分析当中。本文针对纤维增强型复合材料不同尺度下的渐进破坏特点,并兼顾计算效率和模拟精度,分别提出了可用于微观模型、单层板和层合板破坏模拟的几个新的相场模型。主要包括:（1）为同时模拟复合材料微观结构的界面和基体破坏,解决纤维/基体界面层厚度极小、材料微结构的几何构型复杂的问题,提出了一个附加的界面相场模型,用于弥散界面属性,同时研究了不同能量分解方式对模型的影响,并且提出了两种不同的能量分解方式,从而可以在规则网格下,采用统一的裂纹相场来准确地模拟微观结构中复杂的破坏模式,捕捉纤维剥离、基体裂纹的萌生与融合等复杂的破坏过程。（2）针对复合材料单层板的破坏问题,通过引入一个新的适用于二维和三维情况的结构张量来描述材料断裂属性的方向性,提出了可有效用于正交各向异性单层板断裂分析的修正相场模型,模型中明确了罚系数对不同方向上临界能量释放率的影响,并以此重构了相场演化驱动力以更加准确地捕捉复合材料单层板内不同的破坏模式。（3）针对层合板破坏的多样性,提出了一个新的显式相场模型,该模型通过引入四种不同的退化函数来描述不同破坏模式对材料的影响,并且重新定义了相场演化的驱动力,从而使得该模型能同步模拟层内的基体破坏、纤维破坏以及层间的分层破坏等多种复杂的破坏模式以及相互作用。（4）针对于工程上广泛使用的层数较多的层合板,本文提出了一种新的耦合内聚力单元的显式相场模型,其层合板的层内破坏和层间破坏分别采用相场模型和内聚力单元模拟,其关键是新的相场模型中移除了层间破坏机制,并且对内聚力单元损伤因子进行修正,使得内聚力单元不仅能描述层间破坏,而且还能更加准确地将层内破坏的影响引入层间破坏,从而实现将两种不同的破坏模型有效地融合。该方法可显着降低整体的网格数量,从而达到了提高模拟大规模问题的能力。
杨猛[7]（2020）在《面向汽车轻量化的复合材料损伤机理及混杂设计方法研究》文中进行了进一步梳理碳纤维复合材料由于其优异的力学性能使其在汽车轻量化方面拥有巨大的发展前景,但是碳纤维脆性大、成本高的问题一直制约着其在汽车应用上的普及。混杂复合材料作为一种新的材料体系,相比单一纤维复合材料可设计性更强、更灵活,而且可以弥补单一纤维材料的缺陷,拓宽复合材料的应用范围。为了解决碳纤维在汽车应用上的局限性,本文通过引入混杂复合材料,对其在汽车覆盖件上的应用进行了系统的研究。首先,以单一纤维力学性能研究方法为基础,通过碳纤维-玄武岩纤维混杂复合材料弯曲和低速冲击性能的研究确定最优混杂比范围及铺层次序;其次,为了研究混杂复合材料损伤机理,通过建立复合材料弹性本构模型和损伤退化模型,对混杂复合材料的受力及损伤退化规律进行了分析;最后,为了探究混杂复合材料在汽车覆盖件上的应用前景,对其在汽车前机舱盖板上的应用进行了系统的优化设计及验证。本文研究工作在十三五国家重点研发专项《全新架构电动汽车结构-材料-性能一体化多目标优化设计》支持下完成,主要内容包括以下几个方面:（1）确定了碳纤维-玄武岩纤维混杂复合材料最优混杂比范围及铺层次序。设计了多种混杂复合材料层合板,通过弯曲试验获得不同混杂比材料的弯曲性能,得到了弯曲强度随着混杂比提高的变化趋势。通过扫描电子显微镜（SEM）观察了试样失效后的微观形貌,对比分析不同混杂比复合材料的失效形式及失效机理,并分析了产生差异的原因。对多种混杂复合材料层合板进行低速冲击试验,系统研究了其在不同冲击能量下的冲击响应、能量吸收能力,得出不同混杂设计对复合材料冲击性能的影响规律。使用超声C扫描来确定混杂复合材料在低速冲击载荷下的破坏形式及失效面积,进一步研究了混杂比的变化对复合材料低速冲击性能和失效行为的影响。通过弯曲及低速冲击性能的研究,确定了提高混杂复合材料性能的最优混杂比范围及铺层次序。（2）建立并验证了复合材料损伤退化理论模型,对混杂复合材料进行了性能预测和损伤机理研究。结合基于应变的Chang-Chang纤维强度理论、断裂韧性的刚度退化理论以及内聚力单元的分层理论,建立了复合材料损伤退化模型。首先通过对比有限元分析与试验结果,验证了损伤退化模型的准确性,然后将该理论模型用于不同混杂设计铺层的层内应力分析,借助层内应力的变化特性可以推断混杂方式对整体性能的影响。此外,对混杂复合材料的损伤及扩展形式进行了研究,分析了在不同外力作用下层合板基体、纤维及层间界面的破坏形式。（3）对混杂复合材料前机舱盖板进行了优化设计及性能验证。以原钢制前机舱盖板不同工况下的响应值为设计边界条件,建立了碳纤维复合材料前机舱盖板模型并对其进行优化设计,通过试验验证了模型的准确性。然后对碳纤维前机舱盖板进行混杂设计,分析对比了不同混杂铺层在不同工况下的性能。最后对行人头碰过程进行模拟,通过头部损伤评价指标（HIC）、最大侵入量、能量吸收能力评价了碳纤维以及混杂纤维前机舱盖板的行人保护能力。
陈启晖[8]（2020）在《夹芯结构复合材料界面短纤维增韧及断裂机理研究》文中认为纤维增强树脂基复合材料（Fiber Reinforced Polymer;FRP）具有高比模量和比强度、优异的耐疲劳和耐腐蚀性能等,在航空航天、船舶、建筑和交通等领域得到了广泛的应用。但是,相较于传统金属材料,FRP具有冲击和冲击后的残余强度低、能量吸收小的缺陷。将泡沫芯材置于两层层合板之间制备得到的夹芯结构复合材料可在一定程度上解决上述问题。此外,适当地选择蒙皮与芯材可以赋予夹芯材料额外的功能性,如高能量吸收率、低热导率和阻燃性等,这使得夹芯材料具有更广阔的发展前景。然而,采用热固性树脂作为粘合剂往往会造成夹芯结构复合材料的面-芯界面韧性较差,在受到外界载荷作用时,容易发生局部变形和裂纹扩展,导致界面分层,进而使得夹芯结构整体失效。因此,本工作开发了一系列基于短纤维的夹芯结构复合材料层间增韧方法,并通过层间韧性与整体机械性能的表征对增韧效果进行了描述。在此基础上,通过宏观、细观和微观三个层面的观察对材料的失效过程进行分析,并阐述了各增韧相的作用方式以及增韧机理。主要研究工作包括:（1）具有短纤维界面增韧的泡沫夹芯复合材料的制备方法研究传统的夹芯结构往往采用蒙皮芯材粘接法制备,不仅工序复杂,制作周期长;而且往往引入结构分层区,导致在服役过程中易发生局部弯曲变形,进而造成结构的提前失效。本文选用玻璃纤维/环氧树脂复合材料作为蒙皮,并将液相流延法制备的短纤维薄膜提前置于面-芯界面处,采用一次浸润、一次固化的VARTM成型工艺,以差示扫描量热法、黏-温曲线、黏-时曲线和凝胶时间等测试为依据,通过控制流动成型的树脂粘度,改善工艺装配,一次性制备得到具有短纤维界面增韧的泡沫夹芯复合材料。（2）泡沫夹芯结构复合材料的力学行为研究为了量化界面短纤维的有效性,分别采用准静态三点弯曲、摆锤冲击等测试方法,研究了短纤维种类、纤维面密度、纤维分散等因素对夹芯结构整体机械性能的影响。实验结果表明,界面纤维的引入可以显着的提升夹芯结构的极限载荷、能量吸收,保持结构整体性,抑制面-芯界面分层。通过对比各参量变化对力学性能的影响,得出了存在最佳的纤维面密度使得夹芯结构表现出最优综合性能的结论。同时,当纤维的分散效果得到提升时,最佳面密度的数值也有所提升。具有20g/m2界面玻璃短纤维的夹芯试样的弯曲强度可以达到65.18 MPa,弯曲过程能量吸收达到18.16J,冲击韧性达到226.34 J/m2,比空白试样分别提升109%、184%和47%。（3）界面短纤维的失效形式与增韧机理研究通过非对称双悬臂梁的测试方法对夹芯结构面-芯界面的断裂韧性进行表征,研究了界面韧性与夹芯结构整体机械性能的关系。采用微距拍摄、光学显微镜和扫描电镜等观测手段研究了短纤维在界面裂纹生长过程中的失效形式,确定了以剥离、拔出和本征断裂为主要吸能方式的“桥联”增韧机理。考虑各种吸能形式间的竞争关系与纤维的随机取向,建立了短纤维的微观分析模型。除此之外,纤维间的缠结和机械自锁往往会导致增韧效率的下降,这对界面短纤维在树脂流动成型的过程中保持分散性提出了更高的要求。通过接触角测试,确定纤维-树脂界面结合能力是决定增韧效果的主要影响因素。（4）界面短纤维磁纳米管协同增韧机理研究以上述研究结论为基础,采用碳纳米管（Carbon Nano-Tube;CNT）附着短纤维对夹芯结构面-芯界面进行增韧。实验结果表明,CNT不仅可以增大短纤维的表面积和表面粗糙度,同时还能够引入大量的活性基团,从而显着提升短纤维与树脂的结合强度。此外,伴随着成型过程中的树脂流动,CNT扩散至整个面-芯界面,形成CNT/环氧树脂的增强体系。具有1.5 wt%羟基化多壁碳纳米管（Carboxylated Multi-Wall Carbon Nano-Tube;MWCNTs-COOH）负载界面玻璃短纤维的夹芯试样裂纹扩展临界能量释放率达到681.85 J/m2,对比没有CNT附载样品和空白样品分别提升了 35%和402%。微观形貌表征结果显示,少量的CNT团聚可以加强短纤维间的连接效果,构筑微米-纳米的双尺度“桥联”效应。
闫美玲[9]（2020）在《超低温环氧树脂的增韧改性及其复合材料界面性能研究》文中研究表明燃料贮箱作为火箭发动机系统的重要组成部件,是贮存低温推进剂的关键容器。现有的液氢和液氧贮箱多是由金属材料制成,重量大,制约着火箭运载效率的提升。因此,对贮箱轻量化材料的研究显得格外重要,用轻质高强的碳纤维增强复合材料（CFRP）代替金属可使贮箱减重约30%以上,发射成本降低约37%。然而,在液氢/液氧（-183/-253℃）的超低温环境下,CFRP存在树脂基体韧性差及碳纤维/界面脱粘的问题。对此,本文分析了超低温环境下环氧树脂变脆的机理,提出采用氧化石墨烯接枝纳米纤维素改善环氧树脂超低温韧性的方法,表征了超低温环境下环氧和CFRP单向板的基本力学性能,讨论了超低温力学性能的演变规律,从理论上阐释了CFRP的线膨胀系数和碳纤维/环氧（CF/EP）界面热应力对低温性能的影响机制,通过氧化石墨烯/凹凸棒土（GO/ATP）修饰碳纤维实现了CF/EP超低温界面增强。为研究CFRP的超低温力学性能和演变机制,本文测试了-196℃超低温环境下环氧基体和CFRP的基本力学性能和线膨胀系数。在此基础上分析了环氧基体强度、模量和线膨胀系数与温度的变化关系。建立CFRP单胞模型,预测CFRP的线膨胀系数和热应力。在室温到-196℃的范围内,随温度降低环氧基体拉伸强度和模量提高,断裂延伸率下降。CFRP的线膨胀系数测试值与模型计算值相吻合,验证了单胞模型的合理性。超低温CFRP的横向拉伸强度、层间剪切强度和断裂韧性与室温下实验数据相比,分别提高了39.3%,6.5%和27.7%。采用酰胺化接枝法制备一种纳米材料氧化石墨烯接枝纳米纤维素（GO-NCC）改善环氧树脂超低温韧性。通过AFM、红外、XPS和拉曼表征GO-NCC的形貌和化学结构,GO与NCC成功接枝,并且表面含有氨基官能团,与环氧反应形成共价键连接。丁达尔效应表明GO-NCC在环氧树脂中分散均匀。将GO-NCC添加到环氧树脂中,环氧树脂的线膨胀系数降低。室温下,添加量为0.3wt%GO-NCC改性环氧树脂力学性能最佳,与未改性环氧树脂相比,拉伸强度和断裂韧性(KIC)分别增加了68.9%和244%。超低温环境下,0.3wt%GO-NCC的改性环氧树脂的拉伸强度和KIC与未改性环氧树脂提高了39.3%和104%。分析并阐述了GO-NCC的增韧机理。超低温环境下CF/EP界面脱粘是CFRP的主要失效形势之一。对此,本文采用微滴脱粘测试、理论分析和数值模拟的方法研究CF/EP的超低温界面性能。微滴脱粘测试结果表明超低温界面剪切强度（IFSS）比室温IFSS提高了16.7%。将微滴脱粘试样简化为理论模型,计算CF/EP界面平均应变和应力,超低温环境下CF/EP界面收缩热应力升高,IFSS提高。采用数值模拟仿真CF/EP界面热应力分布情况和脱粘过程,结果表明超低温下热应力集中于CF/EP界面,界面脱粘首先发生在环氧微滴半月板处,界面脱粘力与测试值相吻合,理论分析和数值模拟可用于预测CF/EP超低温界面性能。采用GO/ATP化学修饰碳纤维,改善碳纤维表面浸润性,增强碳纤维与环氧树脂的纳米机械啮合作用,超低温CF/EP复合材的IFSS提高。SEM结果表明GO/ATP均匀接枝于碳纤维表面。通过表面能计算证明GO/ATP改善了碳纤维表面浸润性。制备GO/ATP修饰碳纤维/环氧树脂微滴脱粘试样（CF-GO-ATP/EP）,与未修饰CF/EP相比,超低温IFSS提升了53.1%,同样,经过液氮浸泡和超低温/室温热循环后仍具有较高的IFSS值。
宋乐颖[10]（2020）在《基于相场理论的纤维增强复合材料断裂机制研究》文中提出纤维增强复合材料具有力学性能优异、可设计性强等优点,常作为承载结构主要材料,在航空航天等领域广泛使用。但由于其微细观组分配比多样,结构复杂且涉及多个空间尺度,使得其断裂过程呈现出强非线性和多尺度耦合等特点。采用传统的宏观表征手段及唯象理论方法很难深入理解纤维增强复合材料的断裂过程及失效机理。随着材料微细观精细化建模方法的发展,从虚拟实验角度揭示材料多尺度断裂及失效机制成为研究热点。近年来,相场理论因其无需预制裂纹起裂位置和扩展路径,且无需引入额外的裂纹扩展准则等优势,被认为是用于分析计算断裂过程的有力工具。为此,本文以虚拟实验为研究背景,以纤维增强复合材料断裂问题为研究对象,发展了相场方法,从微细观尺度追踪了裂纹扩展路径,结合多尺度分析方法,建立了微细观裂纹扩展过程与宏观力学响应的关联关系。计算结果表明该多尺度断裂力学计算方法能够很好地捕捉多相材料的复杂裂纹形貌,加深对纤维增强复合材料多尺度断裂行为的理解。基于Griffith能量准则和能量最小化原理,考虑多相复合材料断裂模式,发展了相场方法,推导了相场和位移场耦合的控制方程及其弱形式,通过有限元法开发包含相场和位移场两种节点自由度的新型二维和三维单元。计算分析了张开型及混合型裂纹扩展、受双材料界面影响的亚界面裂纹扩展等二维和三维典型算例,较为准确地捕捉到裂纹形核和扩展路径,验证相场理论用于多相材料断裂分析的有效性。纤维轴向是单向纤维增强复合材料的重要承载方向,从微细观尺度分析裂纹形核与扩展有助于深入理解材料的失效机理,进而提高材料宏观强韧性能。建立远场拉伸载荷下裂纹遇纤维/基体界面时的扩展路径准则,通过研究裂纹路径对强韧性能及断口形貌的影响,分析了单向纤维增强复合材料在轴向拉伸下的力学行为。计算获得了Si C/Si C材料多处基体开裂,C/C材料纤维切断及纤维拔出等轴向拉伸断裂模式,与实验现象一致。建立微细观裂纹扩展过程与宏观非线性力学响应之间的关联,为深入认识材料失效机理提供重要基础。纤维横向是单向纤维增强复合材料的薄弱承载方向,横向断裂往往在材料中最先形成,进而诱发其他破坏模式。从微细观尺度,在横向拉伸载荷下,从界面开裂到形成宏观横向裂纹涉及诸多复杂断裂模式。为此,考虑裂纹I型和II型混合扩展模式,建立了界面断裂参数随该混合扩展模式变化的相场方法,分析了组分材料性能、界面厚度、纤维半径以及纤维分布形式等材料和几何参数对界面强度的影响。实现了界面裂纹偏折侵入基体、界面裂纹沿纤维轴向形成“隧道”裂纹的三维数值计算。在多纤维模型中,实现了界面裂纹形核、扩展、偏折侵入基体、在基体中汇聚形成宏观主裂纹等完整断裂行为的计算,获得的裂纹扩展路径与实验观测结果吻合较好。基于上述研究,开展了针刺C/C复合材料刚度和断裂机制的多尺度力学性能研究。建立了考虑由工艺引起的纤维形态变化的典型单胞模型,推导了适用于旋转对称结构的对称周期边界条件,提出了从纤维单丝尺度预报宏观等效刚度的多尺度模型,计算得到的宏观刚度与实验结果吻合较好,验证了该多尺度模型的有效性。发展了考虑纤维轴向和横向断裂模式的双参数相场方法,提出了区分断裂模式且考虑微细观尺度非线性力学响应的多尺度相场模型,计算获得的针刺C/C材料断裂模式与实验结果吻合较好,应力应变数值上的差异主要在于计算模型无法精细地考虑实际材料中的初始随机缺陷、组分材料原位性能等特征,这些均将在未来进一步地发展研究。
二、含有界面裂纹的粘弹性层合板应变能释放率的计算（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、含有界面裂纹的粘弹性层合板应变能释放率的计算（论文提纲范文）
（1）“矛与盾”式生物竞争启发的高性能结构多尺度力学设计方案（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 “矛与盾”式生物竞争现象 |
| 1.2 生物结构材料 |
| 1.2.1 “盾”-贝壳 |
| 1.2.2 “矛”-螳螂虾 |
| 1.2.3 结构和界面特征 |
| 1.3 多尺度混合增韧策略 |
| 1.3.1 界面增韧 |
| 1.3.2 结构失效 |
| 1.3.3 混合增韧 |
| 1.4 仿生结构材料的力学设计方法 |
| 1.4.1 多尺度力学计算方法 |
| 1.4.2 仿生结构3D打印设计 |
| 1.5 本文关注的科学问题 |
| 1.5.1 仿生结构强韧性优化的多尺度力学设计 |
| 1.5.2 仿生结构抗冲击性优化的界面调控方案 |
| 1.5.3 仿生结构多种增韧策略间的竞争与协同 |
| 1.5.4 仿生结构力学设计新方案的验证及应用 |
| 1.5.5 仿生结构三维裂纹路径和形貌表征设计 |
| 1.6 本文的主要工作 |
| 第2章 仿生异质材料的多尺度力学方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 本文使用的多尺度力学方法介绍 |
| 2.2.1 纳尺度计算方法 |
| 2.2.2 介尺度力学模型 |
| 2.2.3 相场断裂方法 |
| 2.2.4 宏观有限元模拟 |
| 2.3 3D打印设计和力学测试 |
| 2.3.1 参数化模型 |
| 2.3.2 3D打印 |
| 2.3.3 力学测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 石墨烯基仿珍珠层材料的界面设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 石墨烯复合材料的跨尺度力学模型 |
| 3.2.1 原子模拟提炼本构关系 |
| 3.2.2 剪滞模型计算强度韧性 |
| 3.3 界面交联与石墨烯承载间的竞争机制 |
| 3.3.1 强度优化 |
| 3.3.2 韧性优化 |
| 3.3.3 尺寸效应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 抗冲击仿珍珠层结构的界面设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型与方法 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 3D打印设计 |
| 4.2.3 落锤冲击测试 |
| 4.3 界面脱粘与砖块失效间的竞争机制 |
| 4.3.1 界面强度优化 |
| 4.3.2 冲击速度效应 |
| 4.3.3 实验结果 |
| 4.4 力学方案应用:仿珍珠层抗冲击电池隔膜 |
| 4.4.1 样品制备和结构表征 |
| 4.4.2 抗冲击力学机理分析 |
| 4.4.3 电化学响应 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿生预应力策略实现抗冲击性优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型与方法 |
| 5.2.1 有限元模拟 |
| 5.2.2 3D打印设计 |
| 5.2.3 预拉伸落锤冲击测试 |
| 5.2.4 仿珍珠层隔膜制备和表征 |
| 5.3 预应力调控的抗冲击机制 |
| 5.3.1 贝壳中的残余应力 |
| 5.3.2 预应力优化 |
| 5.3.3 实验验证 |
| 5.4 仿生预应力策略的应用 |
| 5.4.1 预应力对隔膜冲击形貌的影响 |
| 5.4.2 预应力对隔膜电化学响应的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 仿生非连续纤维Bouligand结构设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型与方法 |
| 6.2.1 3D打印DFB结构设计 |
| 6.2.2 DFB结构的断裂力学模型 |
| 6.2.3 3D打印DFB结构的断裂测试 |
| 6.3 DFB结构的混合增韧机制 |
| 6.3.1 3D打印DFB结构的断裂响应 |
| 6.3.2 裂纹扭转和纤维桥联增韧策略 |
| 6.3.3 高韧性DFB结构的优化设计方案 |
| 6.4 力学方案应用:人造非连续纤维Bouligand结构材料 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 仿生异质结构三维裂纹形貌演化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型与方法 |
| 7.2.1 相场断裂法基本理论 |
| 7.2.2 相场断裂模型求解 |
| 7.3 算例 |
| 7.3.1 Ⅰ+Ⅲ复合型裂纹形貌 |
| 7.3.2 层状结构的Ⅰ+Ⅲ复合型裂纹形貌 |
| 7.3.3 扭转界面结构的三维裂纹形貌 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结和展望 |
| 8.1 工作总结 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 石墨烯基仿珍珠层材料的连续介质力学模型 |
| A.1 石墨烯基仿珍珠层结构的非线性剪滞模型推导 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）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 |
（3）辛解析奇异单元在准静态二维线粘弹性断裂分析中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 断裂力学研究进展 |
| 1.2.1 弹性断裂力学的断裂准则 |
| 1.2.2 弹性断裂力学的研究方法 |
| 1.2.3 粘弹性断裂力学的研究概况 |
| 1.3 常见的断裂问题 |
| 1.3.1 均质材料含裂纹问题 |
| 1.3.2 两种材料含界面裂纹问题 |
| 1.3.3 均质材料含切口问题 |
| 1.3.4 多种材料含界面端问题 |
| 1.4 粘弹性断裂问题中分析时域的方法 |
| 1.4.1 Laplace积分变换及数值逆变换方法 |
| 1.4.2 时域数值离散方法 |
| 1.5 断裂分析中的有限元方法 |
| 1.5.1 常规有限元 |
| 1.5.2 奇异有限元 |
| 1.6 辛方法在断裂力学中的研究现状 |
| 1.7 本文研究工作 |
| 2 粘弹性问题的基本方程及分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 准静态线粘弹性问题的基本方程 |
| 2.2.1 畸变和体变线粘弹性本构方程 |
| 2.2.2 线粘弹性问题的初值条件 |
| 2.2.3 线粘弹性问题的其余基本方程 |
| 2.3 线粘弹性问题分析的Laplace积分变换方法 |
| 2.3.1 三维线粘弹性问题的Laplace域内本构方程 |
| 2.3.2 二维平面线粘弹性问题的Laplace域内基本方程 |
| 2.3.3 数值Laplace逆变换 |
| 2.4 一类线粘弹性问题分析的精细时域展开算法 |
| 2.4.1 二维平面线粘弹性问题的时域内基本方程 |
| 2.4.2 精细时域展开算法与应力型递推格式 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 含裂纹和V型切口平面断裂问题的辛求解体系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 几何模型 |
| 3.3 平面断裂问题的辛求解体系 |
| 3.3.1 极坐标系基本方程 |
| 3.3.2 单材料含裂纹问题的辛本征解 |
| 3.3.3 两种材料含界面裂纹问题的辛本征解 |
| 3.3.4 单材料含V型切口问题的辛本征解 |
| 3.3.5 其他一些含裂纹或者V型切口问题的辛本征解 |
| 3.3.6 辛本征展开解 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 辛解析奇异单元和位移型递推格式相结合求解单材料含裂纹线粘弹性问题 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 位移型递推格式 |
| 4.3 递推格式准弹性问题的有限元求解 |
| 4.3.1 常规有限单元的构建 |
| 4.3.2 辛解析奇异单元的构建 |
| 4.4 奇异单元内的粘弹性位移场和应力场 |
| 4.5 裂纹粘弹性断裂参数 |
| 4.6 递推过程收敛准则 |
| 4.7 数值算例 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 辛解析奇异单元和拉氏变换相结合求解双材料含界面裂纹线粘弹性问题 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 界面裂纹尖端辛解析奇异单元的构建 |
| 5.3 界面裂纹粘弹性断裂参数 |
| 5.4 数值算例 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 辛解析奇异单元和拉氏变换相结合求解单材料含V型切口线粘弹性问题 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 切口顶端辛解析奇异单元的构建 |
| 6.3 切口粘弹性断裂参数 |
| 6.4 数值算例 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）考虑90°子铺层与纤维粘结的T300/69层合板断裂韧性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 复合材料断裂研究现状 |
| 1.2.1 断裂力学发展历史 |
| 1.2.2 复合材料研究现状 |
| 1.3 本文创新点 |
| 1.4 主要研究内容及章节安排 |
| 1.4.1 研究内容技术路线 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第2章 复合材料的断裂与桥联模型的应用 |
| 2.1 复合材料断裂力学基本原理 |
| 2.2 断裂力学中的能量原理 |
| 2.2.1 能量释放率 |
| 2.2.2 能量释放率G与应力强度因子K的关系 |
| 2.3 复合材料的损伤与损伤特性 |
| 2.4 桥联模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 含裂纹复合材料层合板有限元模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ABAQUS软件和XFEM方法 |
| 3.3 扩展有限元计算分析 |
| 3.3.1 计算控制参数设定 |
| 3.3.2 中心贯穿裂纹复合材料层合板有限元模拟结果 |
| 3.3.3 归一化应变能释放率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 T300/69 复合材料层合板紧凑拉伸试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 紧凑拉伸试验 |
| 4.2.1 紧凑拉伸试验件 |
| 4.2.2 试验设备 |
| 4.2.3 常规力学性能 |
| 4.2.4 紧凑拉伸试验 |
| 4.3 紧凑拉伸试验结果及分析 |
| 4.3.1 载荷—位移曲线 |
| 4.3.2 T300/69 复合材料层合板不同铺层断口分析 |
| 4.3.3 试验结果 |
| 4.3.4 断裂时间对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 T300/69 复合材料层合板断裂韧性修正模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 T300/69 复合材料层合板断裂韧性修正 |
| 5.2.1 多向层合板的断裂韧性 |
| 5.2.2 复合材料的细观分析 |
| 5.2.3 考虑90°铺层及纤维脱粘的断裂韧性计算方法 |
| 5.3 结果对比验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的科研成果 |
（5）高速冲击下三维机织复合材料宏细观建模方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 三维机织复合材料概述 |
| 1.3 复合材料动态力学性能研究进展 |
| 1.3.1 树脂和三维纺织复合材料的应变率效应研究 |
| 1.3.2 抗冲击性能试验研究 |
| 1.4 复合材料多尺度建模方法研究进展 |
| 1.4.1 微观尺度分析 |
| 1.4.2 细观建模方法 |
| 1.4.3 宏观建模方法 |
| 1.4.4 复合材料的损伤和失效模型 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 材料的准静态和动态力学性能表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.3 材料准静态拉伸/压缩/剪切试验 |
| 2.3.1 树脂材料准静态拉伸/压缩/剪切试验 |
| 2.3.2 复合材料准静态拉伸/压缩/剪切试验 |
| 2.4 材料动态拉伸/压缩试验 |
| 2.4.1 试验原理 |
| 2.4.2 试样设计和拉伸夹具设计 |
| 2.4.3 试验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 三维机织复合材料多尺度建模方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微观尺度模型表征纱线力学性能 |
| 3.2.1 材料组分 |
| 3.2.2 树脂的应变率模型 |
| 3.2.3 微观尺度表征结果 |
| 3.3 细观尺度建模方法 |
| 3.3.1 几何模型建立和网格划分 |
| 3.3.2 材料模型 |
| 3.3.3 材料模型中强度的修正 |
| 3.3.4 界面模型 |
| 3.4 宏观尺度连续介质模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 三维机织复合材料宏细观建模方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 宏细观建模方法的实现 |
| 4.2.1 基本原理和假设 |
| 4.2.2 实现步骤和一些注意点 |
| 4.2.3 界面分析简单验证 |
| 4.3 宏细观建模方法验证 |
| 4.4 复合材料的自由边效应 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 宏细观建模方法在三维机织复合材料高速冲击损伤研究中的应用 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 直线打靶试验和数值仿真分析 |
| 5.2.1 试验介绍 |
| 5.2.2 有限元模型 |
| 5.2.3 能量分析和面外变形分析 |
| 5.2.4 复合材料损伤分析 |
| 5.3 旋转打靶试验和数值仿真分析 |
| 5.3.1 试验介绍 |
| 5.3.2 有限元模型 |
| 5.3.3 能量分析和面外变形分析 |
| 5.3.4 复合材料损伤分析 |
| 5.4 分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）纤维增强复合材料破坏过程模拟的相场模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 断裂力学理论及其进展 |
| 1.2.2 断裂力学数值方法 |
| 1.2.2.1 离散裂纹模型 |
| 1.2.2.2 弥散裂纹模型 |
| 1.2.2.3 相场模型 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 2 基础相场模型简介及其数值实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基础相场模型 |
| 2.2.1 脆性材料断裂问题的相场模型 |
| 2.2.2 准脆性材料断裂问题的相场模型 |
| 2.2.3 与时间有关的相场模型 |
| 2.3 有限元实现 |
| 2.3.1 有限元离散 |
| 2.3.2 隐式求解格式 |
| 2.3.3 显式求解格式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 复合材料微观界面破坏的相场模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 界面属性的弥散 |
| 3.2.1 界面相场 |
| 3.2.2 等效材料参数 |
| 3.2.3 界面断裂能等效 |
| 3.3 断裂相场模型 |
| 3.3.1 基本方程 |
| 3.3.2 破坏准则 |
| 3.3.3 能量分解 |
| 3.4 有限元建模 |
| 3.4.1 模型建立-图像处理法 |
| 3.4.2 模型建立-解析法 |
| 3.5 数值算例 |
| 3.5.1 单纤维系统受拉破坏 |
| 3.5.2 多纤维系统受拉破坏 |
| 3.5.3 三维复合材料微观结构受拉破坏 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 复合材料单层板破坏的修正各向异性相场模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 标准各向异性相场模型 |
| 4.3 修正的各向异性相场模型 |
| 4.3.1 结构张量 |
| 4.3.2 修正的相场演化驱动力 |
| 4.4 数值算例 |
| 4.4.1 含单边裂纹的复合材料板受拉破坏 |
| 4.4.2 含预制圆孔缺陷的复合材料板受拉破坏 |
| 4.4.3 含单边裂纹的变刚度复合材料板受拉破坏 |
| 4.4.4 复合材料双层板受拉破坏 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 复合材料层合板破坏模拟的新的显式相场模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本方程 |
| 5.3 层合板破坏的相场模型 |
| 5.3.1 能量分解 |
| 5.3.2 不同能量部分所对应的应力 |
| 5.3.3 相场驱动力 |
| 5.3.4 损伤起裂与演化准则 |
| 5.4 时间步长 |
| 5.5 数值算例 |
| 5.5.1 单层复合材料板受拉破坏 |
| 5.5.2 带圆孔的复合材料层合板受拉破坏 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 层合板破坏模拟的耦合内聚力单元的显式相场模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 耦合内聚力单元的相场模型 |
| 6.2.1 能量分解 |
| 6.2.2 纤维方向相关的裂纹面密度泛函 |
| 6.2.3 相场问题 |
| 6.2.4 位移场问题 |
| 6.2.5 退化函数和起裂准则 |
| 6.3 内聚力单元 |
| 6.4 相场模型-内聚力单元的相互作用 |
| 6.5 数值模拟 |
| 6.5.1 含切口的复合材料单层板受拉破坏 |
| 6.5.2 复合材料层合板受拉破坏 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）面向汽车轻量化的复合材料损伤机理及混杂设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 复合材料发展现状 |
| 1.2.1 碳纤维及玄武岩纤维概述 |
| 1.2.2 混杂纤维复合材料概述 |
| 1.3 复合材料力学性能研究进展 |
| 1.3.1 单一纤维复合材料 |
| 1.3.2 混杂纤维复合材料 |
| 1.4 基于复合材料失效的无损检测方法 |
| 1.5 纤维增强复合材料在汽车上的应用进展 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 纤维增强复合材料本构模型构建及损伤退化分析基础 |
| 2.1 纤维增强复合材料弹性本构模型 |
| 2.1.1 各向异性材料本构模型 |
| 2.1.2 正交各向异性材料本构模型建立 |
| 2.2 复合材料层合板弹性本构模型 |
| 2.2.1 单层板弹性本构模型 |
| 2.2.2 层合板整体刚度分析 |
| 2.2.3 复合材料强度分析及判定准则 |
| 2.3 复合材料刚度退化分析及层间破坏原理 |
| 2.3.1 复合材料刚度退化分析 |
| 2.3.2 复合材料层间破坏原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 复合材料失效模型建立及本构模型参数测定 |
| 3.1 建模方式选择 |
| 3.2 层内强度准则建立 |
| 3.3 层内退化模型建立 |
| 3.4 层间失效模型建立 |
| 3.5 复合材料本构模型参数测定 |
| 3.5.1 材料选取及试验样件加工 |
| 3.5.2 复合材料基本力学性能试验 |
| 3.5.3 基本参数计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 碳纤维-玄武岩纤维混杂复合材料弯曲性能研究 |
| 4.1 复合材料弯曲性能评定方法 |
| 4.2 混杂复合材料三点弯曲性能及失效机理分析 |
| 4.2.1 混杂材料铺层设计 |
| 4.2.2 混杂材料弯曲性能分析 |
| 4.2.3 混杂材料失效机理分析 |
| 4.3 混杂复合材料三点弯曲性能验证及失效分析 |
| 4.3.1 三点弯曲建模方法 |
| 4.3.2 混杂材料弯曲性能对比分析 |
| 4.3.3 混杂材料层内应力变化 |
| 4.3.4 混杂材料损伤形式分析 |
| 4.3.5 混杂纤维弯曲性能预测分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碳纤维-玄武岩纤维混杂复合材料低速冲击性能研究 |
| 5.1 复合材料低速冲击性能分析基础 |
| 5.2 低速冲击性能及失效形式分析 |
| 5.2.1 混杂复合材料峰值冲击载荷性能 |
| 5.2.2 混杂复合材料能量吸收能力及失效形式 |
| 5.3 低速冲击性能验证 |
| 5.3.1 低速冲击建模方法 |
| 5.3.2 峰值冲击载荷对比分析 |
| 5.3.3 能量吸收能力对比分析 |
| 5.3.4 低速冲击损伤形式分析 |
| 5.3.5 损伤扩展形式及损伤面积分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 碳纤维-玄武岩纤维混杂复合材料前机舱盖板性能优化及验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 钢制前机舱盖板建模准则及工况分析 |
| 6.2.1 建模准则及流程 |
| 6.2.2 钢制前机舱盖板工况分析 |
| 6.3 复合材料前机舱盖板优化设计 |
| 6.3.1 复合材料前机舱盖板建模 |
| 6.3.2 复合材料前机舱盖板优化 |
| 6.3.3 有限元结果对比及试验验证 |
| 6.4 基于碰撞的前机舱盖板行人保护性能分析 |
| 6.4.1 头部损伤评价指标及最大侵入量 |
| 6.4.2 能量吸收能力对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）夹芯结构复合材料界面短纤维增韧及断裂机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 夹芯结构复合材料研究进展 |
| 1.2.1 组分材料的性能 |
| 1.2.2 力学性能研究进展 |
| 1.2.3 制备工艺研究进展 |
| 1.3 高分子材料增韧研究进展 |
| 1.3.1 断裂力学简介 |
| 1.3.2 环氧树脂增韧研究进展 |
| 1.4 夹芯结构复合材料增韧研究进展 |
| 1.4.1 基体增韧在复合材料增韧的应用 |
| 1.4.2 复合材料结构增韧技术 |
| 1.4.3 复合材料层间增韧技术 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 夹芯结构复合材料的层间短纤维增韧方法研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料体系选择 |
| 2.3 树脂基体工艺性能研究 |
| 2.3.1 温度与时间 |
| 2.3.2 粘度 |
| 2.4 用于界面增韧的短切纤维膜制备研究 |
| 2.4.1 短纤维的长度选择 |
| 2.4.2 MWCNTs-COOH附载短切纤维薄膜的制备 |
| 2.5 具有短切纤维界面增韧的夹芯结构复合材料制备工艺 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 具有面-芯界面短纤维的夹芯结构复合材料力学性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 力学性能测试方法 |
| 3.2.1 准静态三点弯曲测试 |
| 3.2.2 无缺口简支梁冲击测试 |
| 3.3 界面短纤维种类对夹芯结构复合材料力学性能的影响 |
| 3.3.1 弯曲性能 |
| 3.3.2 冲击性能 |
| 3.3.3 树脂对纤维浸润性的测试与分析 |
| 3.4 界面短纤维面密度与分散性对夹芯结构复合材料力学性能的影响 |
| 3.4.1 弯曲性能 |
| 3.4.2 冲击性能 |
| 3.5 失效样品断面观测与分析 |
| 3.6 层间短纤维有效桥联概率分析 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 CNT负载短纤维增韧夹芯结构复合材料力学性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 面内压缩测试方法 |
| 4.3 MWCNTs-COOH与纤维的附载方法及结构表征 |
| 4.4 MWCNTs-COOH附载短纤维对夹芯结构复合材料力学性能的影响 |
| 4.4.1 弯曲性能 |
| 4.4.2 冲击性能 |
| 4.5 MWCNTs-COOH附载短纤维对夹芯结构复合材料面内压缩性能的影响 |
| 4.6 失效样品断面观测与分析 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 面-芯界面短纤维增韧夹芯结构复合材料的断裂韧性和增韧机理 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 测试方法 |
| 5.2.1 基体韧性测试方法 |
| 5.2.2 层间韧性测试方法 |
| 5.3 环氧树脂的I型断裂韧性 |
| 5.4 夹芯结构复合材料面-芯层间韧性 |
| 5.4.1 界面短纤维种类对夹芯结构复合材料层间韧性的影响 |
| 5.4.2 MWCNTs-COOH附载短纤维对夹芯结构复合材料层间韧性的影响 |
| 5.5 失效样品断面观测与增韧机理分析 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文结论 |
| 6.2 创新性 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）超低温环氧树脂的增韧改性及其复合材料界面性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 复合材料低温贮箱的研究现状 |
| 1.2.1 国外复合材料低温贮箱的研究现状 |
| 1.2.2 国内复合材料低温贮箱的研究现状 |
| 1.3 超低温环氧树脂的研究进展 |
| 1.3.1 超低温环氧树脂力学性能的研究进展 |
| 1.3.2 超低温环氧树脂增韧的研究进展 |
| 1.3.3 环氧树脂的线膨胀系数研究进展 |
| 1.4 超低温CFRP的研究进展 |
| 1.4.1 超低温CFRP力学性研究进展 |
| 1.4.2 超低温/室温热循环对CFRP力学性能影响研究进展 |
| 1.4.3 超低温碳纤维增强改性环氧树脂研究进展 |
| 1.5 CF/EP复合材料超低温界面性能的研究进展 |
| 1.5.1 CF/EP复合材料超低温界面强度的研究进展 |
| 1.5.2 CF/EP复合材料界面热应力的研究进展 |
| 1.5.3 碳纤维表面修饰的研究进展 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与试验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验设备与材料 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验材料 |
| 2.3 材料制备 |
| 2.3.1 GO-NCC改性环氧树脂的制备 |
| 2.3.2 GO-ATP化学修饰碳纤维的制备 |
| 2.4 测试与表征方法 |
| 2.4.1 力学性能测试 |
| 2.4.2 性能表征方法 |
| 第3章 超低温CFRP的力学性能演变机制分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超低温环氧树脂性能演变规律 |
| 3.2.1 环氧树脂的拉伸性能和线膨胀系数 |
| 3.2.2 超低温环氧树脂的应变能密度计算 |
| 3.2.3 超低温环氧树脂破坏机理分析 |
| 3.3 超低温CFRP的力学性能分析 |
| 3.3.1 超低温CFRP的拉伸性能分析 |
| 3.3.2 超低温CFRP的层间剪切强度分析 |
| 3.3.3 超低温CFRP的 II型断裂韧性分析 |
| 3.4 超低温CFRP热应力演变机制分析 |
| 3.4.1 CFRP单胞模型的建立 |
| 3.4.2 CFRP的线膨胀系数和热应力预测 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 GO-NCC改性环氧树脂的增韧机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GO-NCC纳米材料的性能表征 |
| 4.2.1 GO-NCC的形貌分析 |
| 4.2.2 GO-NCC的化学结构分析 |
| 4.2.3 GO-NCC的结晶度计算 |
| 4.3 GO-NCC改性环氧树脂的性能表征 |
| 4.3.1 GO-NCC的分散性表征 |
| 4.3.2 GO-NCC改性环氧树脂的红外光谱分析 |
| 4.3.3 GO-NCC改性环氧树脂的线膨胀系数分析 |
| 4.4 GO-NCC改性环氧树脂的力学性能分析 |
| 4.4.1 GO-NCC改性环氧树脂的拉伸性能分析 |
| 4.4.2 GO-NCC改性环氧树脂的断裂韧性分析 |
| 4.4.3 GO-NCC改性环氧树脂的增韧机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 CF/EP复合材料超低温界面性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 碳纤维与环氧树脂界面性能的表征 |
| 5.2.1 碳纤维与环氧树脂界面形貌分析 |
| 5.2.2 超低温CF/EP复合材料的IFSS分析 |
| 5.3 超低温CF/EP界面脱粘分析 |
| 5.3.1 超低温CF/EP界面脱粘能量释放率分析 |
| 5.3.2 超低温CF/EP界面热应力分析 |
| 5.4 超低温CF/EP界面数值模拟 |
| 5.4.1 微滴脱粘三维模型的建立 |
| 5.4.2 超低温CF/EP界面热应力分布情况分析 |
| 5.4.3 超低温CF/EP界面脱粘机制分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 GO/ATP化学修饰CF/EP界面性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 GO/ATP化学修饰碳纤维性能表征 |
| 6.2.1 CF-GO-ATP的形貌分析 |
| 6.2.2 CF-GO-ATP的化学结构分析 |
| 6.2.3 CF-GO-ATP的表面浸润性分析 |
| 6.3 CF-GO-ATP/EP动态力学性能分析 |
| 6.4 CF-GO-ATP/EP复合材料IFSS的研究 |
| 6.4.1 超低温CF-GO-ATP/EP复合材料IFSS分析 |
| 6.4.2 超低温浸泡对CF-GO-ATP/EP复合材料IFSS的影响 |
| 6.4.3 超低温/室温热循环对CF-GO-ATP/EP复合材料IFSS影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）基于相场理论的纤维增强复合材料断裂机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 复合材料断裂实验表征技术 |
| 1.2.2 复合材料损伤分析方法 |
| 1.2.3 复合材料断裂计算方法 |
| 1.2.4 复合材料断裂行为的多尺度分析策略 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 裂纹萌生与扩展的相场理论及数值实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 裂纹萌生与扩展的相场理论 |
| 2.2.1 表征弥散裂纹的相场方程 |
| 2.2.2 含弥散裂纹的变形场方程 |
| 2.2.3 相场位移场耦合的控制方程 |
| 2.3 有限元数值实现 |
| 2.4 数值算例 |
| 2.4.1 单边刻痕平板在拉/剪下的裂纹扩展 |
| 2.4.2 带缺口平板在三点弯曲下的裂纹扩展 |
| 2.4.3 双材料平板在三点弯曲下的亚界面裂纹扩展 |
| 2.4.4 带球形夹杂立方体在拉伸下的裂纹扩展 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 单向增强复合材料在轴向拉伸下断裂机制的相场法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 裂纹遇界面时的扩展路径 |
| 3.2.1 路径选取的能量准则 |
| 3.2.2 路径选取的相场法分析 |
| 3.2.3 与裂纹路径关联的复合材料断裂机制 |
| 3.3 SIC/SIC复合材料的轴向拉伸断裂机制 |
| 3.3.1 SiC/SiC复合材料轴向拉伸力学响应 |
| 3.3.2 SiC/SiC复合材料轴向拉伸的断裂机制分析 |
| 3.3.3 层合板的断裂机制 |
| 3.4 C/C复合材料的轴向拉伸断裂机制 |
| 3.4.1 有限元模型 |
| 3.4.2 含界面相的C/C复合材料的断裂模式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单向增强复合材料在横向拉伸下断裂机制的相场法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 界面裂纹起裂 |
| 4.2.1 单纤维增强模型 |
| 4.2.2 界面开裂的影响因素分析 |
| 4.3 界面裂纹扩展 |
| 4.3.1 “隧道”裂纹 |
| 4.3.2 偏折裂纹 |
| 4.4 纤维相互作用下的断裂机制 |
| 4.4.1 纤维相对位置对断裂模式的影响 |
| 4.4.2 纤维随机分布模型的断裂模式 |
| 4.4.3 界面参数对应力应变响应的影响 |
| 4.5 横向拉断数值算例 |
| 4.5.1 C/C复合材料的横向断裂分析 |
| 4.5.2 重构试件的横向断裂分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 针刺C/C复合材料的多尺度力学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宏微观形貌与面内拉伸实验 |
| 5.2.1 针刺工艺与宏微观形貌 |
| 5.2.2 面内拉伸实验 |
| 5.3 始于纤维单丝的多尺度刚度性能预报 |
| 5.3.1 多尺度分析策略 |
| 5.3.2 单丝尺度的典型单胞模型 |
| 5.3.3 单层板的均匀化模型 |
| 5.3.4 模型验证与结果讨论 |
| 5.4 基于断裂模式的多尺度断裂机制研究 |
| 5.4.1 区分断裂模式的多尺度相场方法 |
| 5.4.2 针刺C/C复合材料拉伸断裂的相场法分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、含有界面裂纹的粘弹性层合板应变能释放率的计算（论文参考文献）
- [1]“矛与盾”式生物竞争启发的高性能结构多尺度力学设计方案[D]. 吴开金. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]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)
- [3]辛解析奇异单元在准静态二维线粘弹性断裂分析中的应用研究[D]. 李翔. 大连理工大学, 2021
- [4]考虑90°子铺层与纤维粘结的T300/69层合板断裂韧性研究[D]. 靳翌帆. 兰州理工大学, 2021
- [5]高速冲击下三维机织复合材料宏细观建模方法研究[D]. 胡燕琪. 浙江大学, 2021(06)
- [6]纤维增强复合材料破坏过程模拟的相场模型研究[D]. 张鹏. 大连理工大学, 2020
- [7]面向汽车轻量化的复合材料损伤机理及混杂设计方法研究[D]. 杨猛. 吉林大学, 2020(03)
- [8]夹芯结构复合材料界面短纤维增韧及断裂机理研究[D]. 陈启晖. 中北大学, 2020(03)
- [9]超低温环氧树脂的增韧改性及其复合材料界面性能研究[D]. 闫美玲. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [10]基于相场理论的纤维增强复合材料断裂机制研究[D]. 宋乐颖. 哈尔滨工业大学, 2020(02)