碳纖維增強復(fù)合材料在高低周載荷下的疲勞行為研究.pdf

1、 國內(nèi)圖書分類號：O346.2 學(xué)校代碼：10213 國際圖書分類號：621 密級：公開 工學(xué) 工學(xué)碩士 碩士學(xué)位論文 位論文 碳纖維增強復(fù)合材料在高低周載荷下的疲勞行為研究 碩 士 研 究 生 ： 陳俊濤 導(dǎo) 師 ： 程燕平 申 請 學(xué) 位 ： 工學(xué)碩士 學(xué) 科 ： 固體力學(xué)

2、 所 在 單 位 ： 航天學(xué)院 答 辯 日 期 ： 2017 年 6 月 授予學(xué)位單位 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 - I - 摘 要 碳纖維增強復(fù)合材料是目前最先進的復(fù)合材料之一，它的研究發(fā)展以及應(yīng)用一直都是當代高新科技的重要內(nèi)容之一，被廣泛應(yīng)用于航天航空等工程當中。由于其材料的特殊性，具有很好的抗疲勞能力，同時由于其質(zhì)輕的特點，因此越來越多的飛機發(fā)動機葉片轉(zhuǎn)而使用復(fù)合材料替代合金，所

3、以很有必要研究復(fù)合材料的疲勞特性。 目前很多文獻都是對材料進行常幅交變載荷疲勞的研究。但是飛機在實際的運行工況當中，所承受的疲勞載荷是變幅甚至是隨機的。因此極有必要展開變幅疲勞的研究。本文就是基于飛機起飛-巡航-降落的運行工況，以碳纖維二維編織材料為研究對象開展了高低周復(fù)合載荷的疲勞特性的理論和試驗研究，包括復(fù)合疲勞的剩余強度以及壽命的預(yù)測公式，具體研究內(nèi)容如下。 1、介紹基礎(chǔ)的疲勞理論，給出等壽命曲線公式形式。同時利用已知的單級剩余強

4、度模型推出兩級甚至多級的剩余強度模型公式，并給出了壽命預(yù)測公式。基于損傷準則提出了兩種推算材料損傷的方法。 2、開展二維編織層合板的靜態(tài)拉伸試驗和常幅疲勞試驗，根據(jù)試驗結(jié)果選擇合適的模型繪制疲勞壽命曲線。根據(jù)疲勞曲線選擇合適應(yīng)力值開展常幅疲勞剩余強度試驗，選擇合適模型繪制剩余強度曲線。 3、開展材料高低周的變幅疲勞試驗。分別進行高-低，低-高以及混合循環(huán)的剩余強度試驗，與已知的理論結(jié)果相對比，證明剩余強度模型對多級載荷的性能表征的正確性