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复合材料上层建筑连接结构渐进损伤分析
| 论文题名： | 复合材料上层建筑连接结构渐进损伤分析 |
| 关键词： | 船舶建造;复合材料;连接强度;失效分析 |
| 摘要： | 复合材料在提高舰船隐身性方面表现出优越的性能，其在舰船上的使用（尤其是在上层建筑上）受到各国的高度重视，部分国家制定了详细的研究计划，而复合材料连接结构是决定复合材料结构强度的重要因素。复合材料连接结构形式多样，总体趋势是往没有紧固件的方向发展，但现阶段由于工艺和胶黏剂材料的限制，工程上多用机械连接或者混合连接形式。本文针对复合材料连接进行了数值和试验研究，并给出适合船舶工程应用的机械连接挤压强度估算方法，同时设计计算了上层建筑与甲板连接的复合材料结构形式。 本文对复合材料层合板的渐进失效进行研究，给出复合材料失效强度失效准则，及复合材料刚度折减模型，并利用罚函数法对于连接结构接触问题进行定义，给出复合材料连接结构渐进失效计算模型。进行碳纤维层合板双螺栓单剪连接结构拉伸试验，并利用数值方法进行准静态显式运算分析，相对于传统的隐式运算方法，计算效率提高了5倍，数值计算结果与试验吻合较好。基于数值方法，开展船用玻璃钢板与钢质板双剪连接结构挤压强度研究工作，分别研究了板宽、孔径、载荷方向和端距对于连接结构挤压强度的影响，给出了适应于工程应用的双剪复合材料连接结构挤压强度估算公式。对整体复合材料上层建筑进行力学分析，给出上层建筑底层与钢质甲板连接处所承受的纵向和横向的力和弯矩，对于复合材料与钢板的连接结构进行几何参数设计，并进行强度校核。 |
| 作者： | 何鹏 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 郎济才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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