毕业论文（设计）不同真空热暴露条件下复合材料残余应力分析.docVIP

诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日 不同真空热暴露条件下复合材料残余应力分析 摘 要：复合材料从高温制备态到冷却至室温过程中，由于基体材料与增强相纤维热膨胀系数的不同，必然会产生残余应力，从而影响复合材料的力学性能，而且在钛基复合材料的制备过程中，基体与纤维会发生化学反应，产生一定厚度的界面反应层，也影响复合材料的力学性能。本文利用ANSYS软件建立二维平面应变有限元模型，分析了界面反应层厚度对复合材料残余应力的影响。结果表明，复合材料径向残余应力随界面反应层厚度的增加而增加；而周向残余应力随界面反应层厚度的增加而减小。 关键词：钛基复合材料，热残余应力，有限元分析 Composites Residual Stress Analysis Under The Condition Of Different Vacuum Heat Exposure Abstract：Composite material will produce residual stress unavoidable, in the process from preparation state of high temperature to cooling to room temperature, due to the different thermal expansion coefficient between substrate material and enhance fiber, which affects the mechanical properties of composites, and in the process of the preparation of titanium matrix composites, will produce chemical reaction between the substrate and the fiber, Produce interfacial reaction layer with a thickness, also affects the mechanical properties of composites. In this paper, a plane strain finite element model of two-dimensional is established by use ANSYS software, analyzed the interfacial reaction layer thickness on the influence of residual stress of composite material. The results show that the composite radial residual stress increases with the increase of the interfacial reaction layer thickness; the circumferential residual stress decrease with the increase of the interfacial reaction layer thickness. Key words: Titanium Matrix Composites, Thermal Residual Stress, Finite Element Analysis 目 录 1 前言 1 1.1 钛基复合材料 2 1.2 热残余应力 3 1.2.1 残余应力的产生条件 4 1.2.2 残余应力的测量方法 4 1.2.3 残余应力对材料性能的影响 5 1.3 研究内容 5 1.4 本章小结 6 2 ANSYS有限元软件 7 2.1 软件简介 7 2.2 软件用户界面 8 2.3 有限元分析 9 2.4 本章小结 10 3 有限元模拟 11 3.1 建模 11 3.1.1 研究对象材料分析 11 3.1.2 材料性能及加工工艺参数 13 3.1.3 创建物理环境 14 3.1.4 创建几何模型划分网格 15 3.2 模拟过程 22 3.2.1 施加边界条件 22 3.2.2 加载载荷并求解 23 3.2.3 后阶段处理 23 3.3 结果与分析 28 3.3.1 界面层厚度对径向残余应力的影响 28 3.3.1 界面层厚度对周向残余应