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复合材料壁板抗冲击性能的数值模拟分析

目录

文档概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

复合材料壁板与冲击损伤机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.1复合材料基本性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2壁板结构形式与材料选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.3冲击能量传递机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.4复合材料层合板损伤模式分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

数值模拟方法简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.1有限元分析方法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2适合复合材料损伤模拟的单元模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.3材料本构关系选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.4疲劳/断裂模型简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

模型建立与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

4.1几何模型与网格划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.2材料参数标定与输入．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.3边界条件与冲击荷载施加．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.4模型求解策略与后处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

4.5数值模型的验证方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

复合材料壁板的冲击响应分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.1不同冲击能量下的动态响应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.2壁板内部应力场与应变场演变．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

5.3应力集中区域识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

损伤模式与破坏行为评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

6.1局部损伤演变过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

6.2穿透与破碎现象分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

6.3累积损伤效应研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

6.4不同结构参数对损伤的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

优化方案探讨与结果讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

7.1壁板结构参数的优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

7.2饱和与未饱和材料冲击性能对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71

7.3模拟结果与理论/实验结果的对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

8.1主要研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

8.2研究局限性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

8.3未来研究方向建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

1.文档概括

“1.研究背景与重要性”

复合材料在现代工程领域显示出巨大的发展潜力和