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纤维增强复合材料车用承载构件结构强度研究
| 论文题名： | 纤维增强复合材料车用承载构件结构强度研究 |
| 关键词： | 汽车弹簧;纤维增强复合材料;细观力学;强度指标;极限载荷 |
| 摘要： | 纤维增强复合材料在汽车零部件制造以及车辆轻量化设计中被得到越来越广泛的应用。论文以纤维增强树脂基复合材料板弹簧为研究对象，基于复合材料细观力学Mori-Tanaka理论以及显式渐进失效分析模型，课题创建性的提出了考虑复合材料细观损伤的强度性能预报方法，对复合材料板弹簧的极限载荷进行预报，论文的主要研究工作如下： 1）采用复合材料细观力学Mori-Tanaka方法，结合均匀化理论，使用Digimat软件建立复合材料细观和宏观力学响应的耦合关联本构模型。利用ER468/环氧板宏观试验曲线，采用逆向回归迭代对基体相材料弹性常数以及本构模型进行修正，提高单轴向板ER468/环氧复合材料本构模型分析精度。 2）分别采用宏观力学分析方法和细观力学分析方法对某型汽车复合材料板弹簧进行刚度预报，进行复合板弹簧台架静刚度实验。结果表明细观力学刚度预报结果较宏观力学刚度预报结果更接近实验刚度值，具有更高的分析精度。 3）基于修正的ER468/环氧板材料本构模型和ABAQUS-Digimat耦合计算平台，定义组分材料失效准则，对单轴向板复合材料的纵向拉伸进行渐进失效分析，通过失效因子折算出刚度衰减程度，对单轴向板复合材料纵向强度进行预报，预报值与实验值对比，误差为1.6％。 4）采用模压工艺制备了复合板弹簧样件，对复合板弹簧样件进行极限载荷性能测试，得到复合板弹簧实际极限载荷。基于细观损伤强度预报方法，对复合板弹簧产品极限载荷进行预报。结果表明试验极限载荷与考虑细观损伤的极限载荷预测值误差为5.1%，说明了细观损伤强度预测方法的合理性。 |
| 作者： | 樊凯 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 丁智平;张亚新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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