一、CFRP搭接长度的试验研究(论文文献综述)
冯闯,赵广慧[1](2021)在《复合材料胶接接头力学性能的研究进展》文中指出回顾了近10年复合材料胶接接头力学性能的最新研究进展,从搭接结构、黏合剂、被粘物、环境条件以及接头缺陷等方面,综述各种因素对接头力学性能的定性影响趋势和定量影响程度,为复合材料构件之间的连接设计提供依据。
黄辉,贾彬,王文炜,张豫,姜世强[2](2021)在《内压作用下CFRP/钢复合管受力性能试验研究》文中提出为研究内压作用下碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)/钢复合管的受力性能,进行了8根CFRP/钢复合管及1根普通钢管的内压荷载试验.试验中考虑的变量有碳纤维布层数、碳纤维布轴向及环向搭接长度.试验结果表明:外贴单层碳纤维布时,CFRP与钢管的协同变形效应随碳纤维布轴向及环向搭接长度的增加而增强,当轴向及环向搭接长度分别达到50mm及200mm时CFRP与钢管变形趋于一致;内压作用下CFRP/钢复合管的荷载-应变曲线呈近似双线性的变化规律,其刚度、屈服强度及极限强度均随碳纤维布层数的增加而增大,试件典型破坏形态为CFRP环向受拉断裂.最后,基于试件典型破坏特征,提出了适用于CFRP/钢复合管的强度计算模型.
刘洋[3](2021)在《碳纤维增强复合材料与铝合金温热自冲铆连接损伤及接头力学性能研究》文中研究指明近年来,新能源汽车的推广和应用对汽车轻量化技术提出了更高的挑战,车身轻量化研究也成为研究热点。采用多材料混合车身结构是实现汽车轻量化最有效的途径之一,碳纤维增强复合材料(CFRP)因具有比强度和比刚度高、易于成型和结构可设计性强等优势,近年来受到汽车制造业的青睐。连接技术是多材料车身结构工程应用的关键问题,自冲铆作为一种新轻型薄板材料机械连接技术,在连接异种材料和非金属材料方面具有优势,在车身制造中得到广泛应用。自冲铆连接纤维增强复合材料时,复合材料变形会导致铺层表面产生宏观裂纹缺陷及铺层内部大面积分层损伤,因此亟需开发一种减小纤维增强复合材料成形损伤的新型自冲铆接工艺。本文以碳纤维增强环氧树脂基复合材料为研究对象,以减小CFRP和铝合金自冲铆接头的成形损伤为目的,主要开展了温热自冲铆接工艺和成形损伤研究,并分析了CFRP的铺层结构、板厚和服役温度对接头力学性能和失效过程的影响。第一,建立了考虑温度影响的CFRP力学性能预测模型。CFRP具有各向异性力学特性,同时热固性环氧树脂基体在玻璃化转变温度下具有高弹态特征,选取常温至基体玻璃化转变温度的温度区间,对CFRP进行主方向的拉伸和压缩试验、剪切试验和层间断裂韧性测试,全面研究了材料的各向基础力学性能随温度的变化规律。基于获得的试验数据,采用双参数反正弦函数预测CFRP在不同温度下的力学性能。第二,建立了考虑剪切效应和温度影响的复合材料损伤本构模型。由于CFRP在自冲铆接过程中主要受剪切力作用,同时纵横剪切力学响应呈非线性变化,在基于应变的Hashin失效准则基础上添加了面内剪切失效和面外剪切失效判据。基于连续损伤力学理论,将各损伤变量耦合到刚度矩阵中,能够实现相应失效模式下材料力学性能的渐进退化。将温度影响因素耦合到损伤本构模型中,实现对不同温度下材料力学性能及失效的模拟。第三,建立CFRP和铝合金自冲铆成形仿真模型,研究接头的成形损伤机理。通过温热自冲铆接试验研究不同温度下CFRP表面的成形损伤缺陷。通过数值模拟研究了铺层角度和铆接温度对成形过程中CFRP变形和损伤的影响。随后,提出了 CFRP和铝合金自冲铆接头的拉伸仿真有限元模型建立方法,对温热自冲铆接头的拉剪力学性能及失效机理进行研究。考虑到CFRP板具有可设计性强的优势,选取三种典型铺层结构和三种厚度的CFRP板与铝合金进行温热自冲铆接,对接头进行拉伸-剪切试验,研究铺层角度和板厚对接头力学性能和失效形式的影响。采用MMC失效准则确定铝合金的失效参数,研究接头的拉伸失效机理及CFRP板的裂纹扩展趋势。制备了 CFRP和铝合金粘接-自冲铆复合接头,研究了粘接剂对自冲铆接头力学性能的影响。最后,基于前期的研究结果,以0°/90°铺层结构的接头为研究对象,分析了服役温度对接头拉剪力学性能的影响。采用非接触式应变测量系统对搭接区域的应变场变化进行分析,定性及定量研究不同服役温度下接头的拉伸失效机理。采用扫描电子显微镜对上板铆孔失效区域进行观测,研究不同拉伸温度下铆孔区域的损伤形貌差异。基于上述研究,本文提出了 CFRP和铝合金温热自冲铆接方法,有效解决了常温铆接易在上板表面形成宏观裂纹缺陷的问题,减小了 CFRP的成形损伤。试验获得环氧树脂基CFRP的基础力学性能参数在不同温度下的变化规律;建立了复合材料损伤本构模型,实现了 CFRP在不同温度下自冲铆接时的变形及损伤预测;推动了自冲铆接技术在复合材料车身连接中的应用。
胡春幸,侯玉亮,铁瑛,李成,毛振刚[4](2021)在《不同胶接参数对CFRP层合板单搭胶接结构强度的影响及优化设计》文中研究说明对于碳纤维增强基复合材料(Carbon fibre-reinforced polymer, CFRP)层合板单搭胶接结构的优化问题,首先利用连续损伤力学模型、三维Hashin准则和内聚力模型研究不同胶接参数对CFRP层压板单搭胶接结构力学性能的影响,其次采用拉丁超立方试验设计方法和响应面法构建了拉伸强度代理模型,最后基于遗传算法和代理模型进行联合优化。结果表明,仿真与试验吻合较好,数值结果与试验结果的误差均低于10%,验证了有限元模型的精确性。随着搭接长度的增大,拉伸强度和层合板层间分层损伤程度逐渐增大,剪切强度和胶层自身剪切失效程度逐渐减小;胶接结构的力学性能及失效形式随着铺层方式的不同而改变。最佳铺层顺序、胶接长度、胶层厚度和搭接宽度分别为[03/903]2s、20 mm、0.060 7 mm和10 mm。与常规单搭胶接结构相比,拉伸强度和剪切强度分别提高了25.92%和25.88%。采用遗传算法对CFRP层合板单搭胶接结构进行优化,对提高单搭接接头的力学性能具有重要意义。
邹田春,李龙辉,刘志浩,符记,巨乐章[5](2021)在《搭接长度对CFRP-Al双搭接接头应变分布和失效模式的影响》文中研究表明首先,采用碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)与Al制备不同搭接长度双搭接胶接试验件,利用万能试验机进行拉伸试验,获得载荷-位移曲线和胶接接头失效形貌。然后,依据试验数据,基于连续损伤力学模型和3D Hashin失效判据模拟CFRP层合板损伤与演化,使用内聚力模型模拟胶层和基体损伤,获得CFRP层间应力分布与截面应力分布曲线。最后,在此基础上分析不同搭接长度下双搭接接头载荷-位移曲线与接头破坏模式,研究CFRP内部铺层应力分布对失效形貌影响,探究不同搭接长度下双搭接接头破坏机制。结果表明:搭接长度由20mm增加至40mm时,胶接接头力学性能显着提高;搭接长度大于40mm后,搭接长度对力学性能的影响逐渐减弱。拉伸载荷导致90°纤维附近基体的1和2方向应力较大,产生应力集中,接头发生剪切与剥离破坏。双搭接接头失效过程为一侧发生剪切与剥离破坏,接头转变为单搭接结构,之后瞬间发生失稳,较大的剥离力使接头另一侧发生破坏。
劳晓杰[6](2020)在《CFRP约束方形截面未损、损伤钢筋混凝土轴压性能以及CFRP加固损伤RC方柱抗震性能研究》文中提出震害经验表明,早期建造的建筑结构普遍存在抗震概念设计和抗震构造措施方面的缺陷,迫切需要进行抗震加固,即使是按照现行规范设计的建筑结构,由于建筑功能的改变也存在提升抗震性能的需求。另一方面,在地震中经历中等程度损伤或者严重损伤的结构构件需要采取可靠、经济的加固方法进行抗震加固。因此,系统地研究FRP加固未损以及震损钢筋混凝土结构构件的抗震性能具有重要的现实意义。然而,已有的相关研究大多数是基于构件层面的FRP约束未损以及损伤钢筋混凝土柱抗震性能试验研究,仅有少量试验从材料层面研究了FRP约束未损钢筋混凝土的轴压性能,所得到的FRP约束未损钢筋混凝土受压本构模型大部分基于小尺寸的FRP约束低体积配箍率钢筋混凝土试件的轴压试验结果,且未能考虑混凝土强度等级变化的影响。另外,虽然已经有学者研究了FRP约束损伤素混凝土的轴压性能并建立了受压本构模型,针对FRP约束损伤钢筋混凝土轴压性能的专题试验及理论研究至今鲜有报道。针对当前研究中存在的问题以及不足,本研究首先开展了74个中等尺寸CFRP约束未损以及损伤钢筋混凝土方柱的轴压试验,从材料层面研究CFRP约束未损以及损伤钢筋混凝土的轴压性能。在此基础上,进行了6根CFRP加固损伤钢筋混凝土方柱试件的拟静力试验,从构件层面研究CFRP加固损伤钢筋混凝土方柱的抗震性能,主要内容如下:(1)通过改变混凝土强度等级、体积配箍率以及外包CFRP层数,研究在中等或者较高体积配箍率前提下CFRP约束方形截面未损钢筋混凝土的轴压性能,包括极限应力及极限应变、峰值应力及峰值应变、截距应力以及应力–应变关系等。结合已有的CFRP约束低体积配箍率钢筋混凝土试件的轴压试验结果,建立适用于低、中、高体积配箍率情况的CFRP约束方形截面未损钢筋混凝土的受压本构模型。(2)通过改变损伤程度、混凝土强度等级、体积配箍率以及外包CFRP层数,研究单调荷载作用下CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的轴压性能,包括极限应力及极限应变、截距应力以及初始弹性模量等,建立单调荷载作用下CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的受压本构模型。(3)通过改变损伤程度、混凝土强度等级、体积配箍率以及外包CFRP层数,研究反复荷载作用下CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的轴压性能,包括残余塑性应变、卸载刚度、应力衰减因子以及卸载曲线和再加载曲线方程等,建立反复荷载作用下CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的受压应力–应变滞回模型。(4)通过改变轴压比、损伤程度,研究CFRP约束损伤钢筋混凝土方柱的抗震性能以及加固效果,包括位移延性系数、刚度和强度退化规律以及累积耗能指标等。(5)基于Open Sees有限元平台,将CFRP约束方形截面未损以及损伤钢筋混凝土受压本构模型嵌入Open Sees的单轴材料库中,采用纤维单元进行CFRP加固未损以及损伤钢筋混凝土方柱抗震性能的数值模拟。数值模拟结果与本研究以及已有的试验结果吻合程度良好,证实了本文建议的CFRP约束方形截面未损以及损伤钢筋混凝土受压本构模型的适用性和准确性。本文的主要创新点如下:(1)与已有同类本构模型仅适用于较低体积配箍率情况不同,本文建立的CFRP约束方形截面未损钢筋混凝土受压本构模型适用于低、中、高体积配箍率情况,并且能够考虑混凝土强度变化对约束混凝土极限应变的影响。(2)首次建立了单调荷载以及反复荷载作用下CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的受压本构模型。(3)开发了基于Open Sees有限元平台的CFRP约束方形截面未损以及损伤钢筋混凝土的材料模块,为精确实现CFRP加固未损以及损伤钢筋混凝土方柱抗震性能的数值模拟奠定基础。
胡春幸,侯玉亮,铁瑛,李成,田可可[7](2021)在《基于遗传算法的碳纤维增强树脂复合材料层合板单搭胶接结构的多目标优化》文中认为基于遗传算法对碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)层合板单搭胶接结构进行了多目标优化,以提高其结构性能。首先,通过三维Hashin准则和三角形内聚力模型建立三维有限元模型来预测CFRP层内损伤过程、层间失效和胶层损伤过程,并通过试验验证其有效性。其次,利用拉丁超立方抽样(LHS)方法和二次多项式响应面法(RSM),基于搭接长度、胶层厚度和被胶接件宽度等胶接参数建立以拉伸强度和剪切强度为目标函数的多目标优化代理模型。最后,基于遗传算法(GA)对拉伸强度和剪切强度代理模型进行优化,得出一组Pareto解集,并基于理想解排序方法 (TOPSIS)对Pareto非劣解集进行折中处理,得到最好的胶接参数设计方案。结果表明:CFRP层合板单搭胶接结构的数值模拟结果与试验结果相比具有很高的吻合度,验证了有限元方法的可靠性;CFRP层合板单搭胶接结构的拉伸强度和剪切强度与搭接长度、胶层厚度和被胶接件宽度具有显着的关联性;二次响应面代理模型结果与数值模拟结果相比误差均小于2.3%;与常规的单搭胶接结构方案进行对比,搭接拉伸强度和剪切强度分别提高了2.65%和17.24%。
邵新愿[8](2020)在《CFRP-Al胶接接头湿热老化力学性能研究》文中研究表明采用传统的机械连接(栓接、铆接等)方法解决汽车工业中异质材料连接问题会破坏被连接材料,而粘接技术能够保证被连接材料的完整性,因此在汽车工业中得到了较为广泛的应用。汽车在服役过程中经常处于不利的老化环境,比如高温、高湿、湿热循环、盐雾等,湿热老化环境较为常见,且其对粘接结构的力学性能具有明显的退化作用,因此有必要对粘接技术在湿热环境下的力学性能表现进行深入研究。本文主要研究了50℃温湿老化环境对制作的Araldite?2015哑铃型胶粘剂试件及复合材料-金属单搭接接头准静态拉伸强度的影响,主要研究内容如下:(1)首先介绍了标准哑铃型胶粘剂试件制作方法,然后对制作的标准哑铃型胶粘剂试件进行了14天的湿热老化试验,采用重力测量法(Gravimetric Method)得到胶粘剂不同吸湿时间的质量变化,通过对Araldite?2015哑铃型胶粘剂试件吸湿百分比-时间曲线进行拟合得到胶粘剂的吸水特性参数。之后对经历不同吸湿时间的哑铃型胶粘剂进行准静态拉伸试验,得到依赖于吸湿浓度的胶粘剂失效强度。(2)详细介绍了由碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,CFRP)和6061A轻质铝合金作为基底、Araldite?2015胶粘剂作为连接介质组成的单搭接接头制作方法,分析了三种不同基底组合搭接接头的失效强度,并采用CFRP-Al单搭接接头作为被老化对象,讨论湿热老化环境对异质材料单搭接接头力学性能以及失效模式的影响。(3)对CFRP-铝合金单搭接接头胶层吸水过程进行了有限元建模与仿真,得到了搭接接头胶层不同区域的水分浓度分布,通过引入和胶层吸水浓度相关的老化因子对搭接接头不同区域胶层的内聚力关键参数进行退化,在商业软件ABAQUS中建立了经历不同湿热老化时间的CFRP-Al单搭接接头准静态拉伸有限元模型,对未经历老化和经历湿热老化的搭接接头准静态拉伸失效过程进行了对比分析。研究表明:湿热老化环境下胶粘剂和胶接接头的失效强度随着老化时间的增加不断下降,老化初期失效强度下降迅速,随着老化时间的增加失效强度下降缓慢。胶接接头的失效模式基本以内聚失效和混合失效为主,所建立的有限元模型成功预测了搭接接头失效载荷和失效过程。
毛振刚[9](2020)在《胶接参数对CFRP层合板胶接结构连接性能的影响研究》文中研究指明本文对CFRP层合板单搭结构进行了数值分析和试验研究,对双搭结构进行了数值分析,研究了胶接参数对单搭和双搭结构连接性能的影响。首先建立了CFRP层合板单搭结构的拉伸试验平台,对不同搭接长度、搭接宽度和铺层方式的单搭结构进行了试验研究,分析了3种胶接参数对单搭结构极限失效载荷和失效形式的影响。拉伸试验结果表明:单搭结构的极限失效载荷随着搭接长度和搭接宽度的增大而逐渐增大;不同搭接长度、搭接宽度和铺层方式的单搭结构失效形式也不同。其次基于连续损伤力学模型、内聚力单元和三维Hashin失效准则建立了CFRP层合板单搭和双搭结构的数值模型,并通过ABAQUS有限元软件来实现模型的计算。在此模型的基础上,研究分析了搭接长度、搭接宽度、铺层方式和胶层厚度对单搭和双搭结构极限失效载荷和失效形式的影响。数值结果表明:单搭结构的数值与试验结果的极限失效载荷相对误差均在5.7%以下,验证了数值模型的有效性;单搭结构的数值与试验结果的失效形式基本一致,进一步验证了数值模型的准确性;单搭和双搭结构的极限失效载荷变化规律基本一致,不同胶接参数的单搭和双搭结构失效形式也不同;与单搭结构相比,双搭结构的连接性能较好。最后对单搭和双搭结构的3种胶接参数进行了单参数和多参数优化。基于拉伸强度和搭接剪切强度建立了单搭和双搭结构连接强度目标函数,在一定参数范围内对搭接长度、搭接宽度和胶层厚度进行了单参数优化,得到单搭结构的最优搭接长度、搭接宽度和胶层厚度分别为17 mm,22.9 mm,0.103 mm,双搭结构的最优搭接长度、搭接宽度和胶层厚度分别为19.3 mm,29.3 mm,0.107 mm。基于拉丁超立方抽样和遗传算法对单搭和双搭结构进行了多参数优化,在一定参数范围内得到单搭结构的最优搭接长度、搭接宽度和胶层厚度分别为18.7 mm、35 mm、0.06 mm,双搭结构的最优搭接长度、搭接宽度和胶层厚度分别为20 mm,20 mm,0.24 mm。与原有单搭和双搭结构相比,新型单搭和双搭结构的连接强度和拉伸强度均有了较大提高。
李游[10](2020)在《高性能纳米材料环氧胶黏剂及CFRP加固钢结构界面性能研究》文中研究说明胶粘CFRP加固钢结构技术在土木工程领域具有广阔的应用前景。一方面,原结构通过黏结层将承担的部分荷载(包括活载)传递给CFRP,因此可以降低原结构的应力水平;另一方面,利用CFRP层疲劳强度高,通过黏结层的作用,约束原结构裂纹的扩展,从两方面达到加固修复的效果。两种作用均需传递荷载,在荷载传递的过程中,CFRP与钢之间的黏结界面层是该复合结构的薄弱部位。不管钢结构中是否存在缺陷,CFRP与钢之间的界面黏结性能是该技术的关键问题之一。本文围绕这一关键问题,针对高性能胶黏剂研发、黏结界面的应力分布及外界因素(温度、湿度及疲劳荷载等)对界面性能的影响机制等方面开展了较为深入的研究,主要研究工作如下:(1)基于自主研制的环氧胶黏剂,得到了固化剂及纳米材料种类与掺量对胶黏剂室温下的基本力学性能的影响规律,揭示了纳米材料对环氧胶黏剂的增强增韧机理,提出了高性能的纳米材料环氧胶黏剂的基础配合比,明确了固化剂、纳米材料的种类与合理掺量。结果表明,室温下较优固化剂选型为缩胺105,聚醚D230及缩胺105与聚醚胺D230按质量比1:2混合体三种。氧化石墨烯及功能化碳纳米管的添加主要提升了胶黏剂的拉伸强度,功能化纳米SiO2的添加主要提升了胶黏剂的断裂韧性及剪切强度。随纳米SiO2掺量的增加,胶黏剂的应力-应变关系由线性转变为非线性,应变能最高提升了 292.10%。微观结构分析表明,纳米材料的添加可抑制胶黏剂基体的裂纹扩展,增加了断面的粗糙度,另外纳米SiO2的添加使断面形成密集的塑性空穴,胶黏剂的韧性大幅度提高。(2)采用不同种类与掺量固化剂以及不同掺量纳米SiO2的胶黏剂,进行了室温固化后的CFRP板/钢板搭接试件的拉伸剪切试验,研究了固化剂及纳米SiO2对室温下搭接试件界面黏结性能的影响。以缩胺105作为固化剂,掺入纳米SiO2能显着增加搭接试件的极限承载力及有效黏结长度,提高CFRP表面的应变及界面剪应力峰值;纳米SiO2掺量为0wt.%与0.5wt.%的搭接试件的黏结-滑移曲线为双线性三角形模型,纳米SiO2掺量为1.0wt.%的搭接试件的黏结-滑移曲线为三线性梯形模型,分为“线性增长”、“屈服平台”、“下降段”三个发展阶段,黏结界面韧性大幅提升。(3)针对单一固化剂难以兼顾耐热性和韧性的不足,探明了耐热性能较好的缩胺105和韧性较好的聚醚胺D230两种固化剂混掺对纳米SiO2环氧胶黏剂高温下(70℃)基本力学性能及搭接试件界面黏结性能的影响规律,得到了满足服役高温环境的CFRP加固钢桥的固化剂混掺比。结果表明,缩胺105与聚醚胺D230两种固化剂混掺的较优比例为1:2,推荐较佳固化条件为90℃2h。推荐比例与推荐固化条件的纳米SiO2环氧胶黏剂在环境温度20℃~70℃之间的拉伸强度和应变能均大大优于常用商品胶黏剂,断裂伸长率也大大优于大多数常用商品胶黏剂。基于推荐比例与推荐固化工艺纳米SiO2胶黏剂的CFRP板/钢板搭接试件较基于常见商品胶黏剂具有优越得多的承载能力和界面断裂能。(4)针对夏季钢桥面温度可高达60℃左右,而环境温度对胶黏剂力学性能影响显着的现象。基于上述两种推荐配比的纳米SiO2环氧胶黏剂(配比1:纳米SiO2掺量1.0wt.%,固化剂为缩胺105,室温固化;配比2:纳米SiO2掺量0.5wt.%,固化剂为缩胺105与聚醚胺D230按1:2混掺,90℃固化2h),进行了不同环境温度下胶黏剂胶体准静态拉伸试验及CFRP板/钢板搭接试件的拉伸剪切试验,得出了环境温度对纳米SiO2环氧胶黏剂力学性能及CFRP板/钢板搭接试件界面黏结性能的影响机制。通过对不同环境温度下搭接试件的极限承载力及黏结-滑移本构参数进行线性拟合,建立了其在不同环境温度下的极限承载力及黏结-滑移本构的理论预测模型。(5)由于钢结构桥梁暴露于自然环境中,经常处于湿热、海水等恶劣环境中,且长期承受车辆荷载作用。通过胶黏剂胶体及CFRP板/钢板搭接试件的恒温水浴试验,明确了湿热条件对胶黏剂及CFRP板/钢板界面性能的影响。采用不同疲劳荷载幅进行了CFRP板/钢板界面的剪切疲劳试验,揭示了搭接界面的损伤演化规律,建立了界面黏结刚度损伤模型。(6)基于CFRP/钢界面黏结-滑移本构,建立了界面应力的理论分析模型,推导了界面滑移、剪应力及CFRP拉应力的计算公式。基于解析解,分析了 CFRP板黏结长度,CFRP板弹性模量与厚度及钢板弹性模量与厚度对搭接界面性能的影响规律。通过有限元分析,获得了搭接界面的损伤发展过程,模拟了环境温度对界面性能的影响规律。
二、CFRP搭接长度的试验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CFRP搭接长度的试验研究(论文提纲范文)
(1)复合材料胶接接头力学性能的研究进展(论文提纲范文)
0前言 |
1 搭接结构 |
2 黏合剂 |
2.1 增强相对粘接强度的影响 |
2.2 粘接范围对粘接强度的影响 |
3 被粘物表面处理 |
4 环境因素的影响 |
4.1 温度变化的影响 |
4.2 湿度变化的影响 |
5 缺陷的影响 |
6 结语 |
(2)内压作用下CFRP/钢复合管受力性能试验研究(论文提纲范文)
1 试验概况 |
1.1 试件设计及制作 |
1.2 材料参数 |
1.3 加载方式及测点布置 |
2 试验结果与分析 |
2.1 破坏形态 |
2.2 内压-应变曲线 |
2.2.1 搭接长度对CFRP与管壁协同变形的影响分析 |
2.2.2 碳纤维布层数对钢管受力性能的影响分析 |
3 内压作用下CFRP/钢复合管的强度计算 |
4 结论 |
(3)碳纤维增强复合材料与铝合金温热自冲铆连接损伤及接头力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 复合材料板自冲铆接成形研究现状 |
1.2.1 热固性树脂基复合材料铆接 |
1.2.2 热塑性树脂基复合材料铆接 |
1.3 复合材料板自冲铆接成形损伤研究现状 |
1.4 复合材料自冲铆接头力学性能及失效研究现状 |
1.4.1 静力学性能 |
1.4.2 粘接剂对铆接接头力学性能的影响 |
1.4.3 静态失效形式 |
1.4.4 电化学腐蚀失效 |
1.5 自冲铆接数值模拟研究现状 |
1.6 温度对纤维增强复合材料性能的影响 |
1.7 面临的关键问题 |
1.8 主要研究内容 |
第2章 温度对环氧树脂基CFRP材料力学性能的影响研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 拉伸试验 |
2.3.2 压缩试验 |
2.3.3 纵横剪切试验 |
2.3.4 横向剪切试验 |
2.3.5 Ⅰ型层间断裂韧性测试 |
2.3.6 Ⅱ型层间断裂韧性测试 |
2.4 试验结果及分析 |
2.4.1 [0]_6 CFRP拉伸 |
2.4.2 [90]_(12) CFRP拉伸 |
2.4.3 CFRP压缩 |
2.4.4 纵横剪切性能 |
2.4.5 横向剪切性能 |
2.4.6 Ⅰ型层间断裂韧性 |
2.4.7 Ⅱ型层间断裂韧性 |
2.5 考虑温度影响的CFRP力学性能预测模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 考虑剪切效应及温度影响的纤维增强复合材料损伤模型建立 |
3.1 引言 |
3.2 层内损伤本构模型 |
3.2.1 弹性损伤本构 |
3.2.2 面内纵横剪切非线性 |
3.2.3 失效准则 |
3.2.4 损伤演化 |
3.2.5 单元删除方案及用户子程序实现 |
3.3 层间分层损伤模型 |
3.4 损伤本构模型验证 |
3.4.1 [0]_6 CFRP拉伸模型 |
3.4.2 [90]_(12) CFRP拉伸模型 |
3.4.3 [±45]_(5s) CFRP拉伸模型 |
3.4.4 层间断裂韧性测试模型 |
3.5 本章小结 |
第4章 CFRP和铝合金温热自冲铆接工艺及损伤机理 |
4.1 引言 |
4.2 CFRP和铝合金温热自冲铆接工艺 |
4.2.1 常温自冲铆接工艺缺陷 |
4.2.2 温热自冲铆接工艺流程 |
4.2.3 接头成形质量分析 |
4.2.4 常温自冲铆与温热自冲铆接头成形质量差异 |
4.3 CFRP和铝合金自冲铆接成形仿真 |
4.3.1 材料本构模型建立 |
4.3.2 有限元模型建立 |
4.3.3 初始条件设置 |
4.4 仿真结果分析 |
4.4.1 常温自冲铆成形损伤研究 |
4.4.1.1 [0/90/0]_s CFRP接头 |
4.4.1.2 [45/-45/45]_s 和[45/90/-45]_s CFRP接头 |
4.4.2 铆接温度对成形损伤的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 CFRP和铝合金温热自冲铆接头静力学性能及失效机理 |
5.1 引言 |
5.2 试件制备及试验方法 |
5.3 接头的失效形式 |
5.4 接头的拉伸-剪切性能 |
5.5 接头搭接区域的应变场分析 |
5.6 接头拉伸-剪切失效仿真 |
5.6.1 有限元模型描述 |
5.6.2 铝合金失效参数确定 |
5.6.3 接头拉伸仿真结果分析 |
5.6.3.1 A1接头 |
5.6.3.2 A2接头 |
5.7 粘接剂对自冲铆接头力学性能的影响 |
5.7.1 粘铆复合接头试件制备 |
5.7.2 铺层角度和板厚对粘铆接头失效形式的影响 |
5.7.3 上板铆孔区域损伤研究 |
5.7.4 铺层角度和板厚对粘铆接头力学性能的影响 |
5.7.5 粘接剂对自冲铆接头静力学性能的影响 |
5.8 本章小结 |
第6章 服役温度对CFRP/铝合金自冲铆接头力学性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 试件制备 |
6.3 接头静力学试验 |
6.4 温度对接头力学性能的影响 |
6.4.1 A1接头 |
6.4.2 A1.5接头 |
6.4.3 A2接头 |
6.5 温度对接头失效机理的影响 |
6.5.1 A1接头 |
6.5.2 A1.5接头 |
6.5.3 A2接头 |
6.5.4 上板铆孔区域损伤研究 |
6.6 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新成果 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(4)不同胶接参数对CFRP层合板单搭胶接结构强度的影响及优化设计(论文提纲范文)
0前言 |
1 试验件几何模型及材料性能 |
2 数值分析模型 |
2.1 面内损伤模型 |
2.2 CFRP层间与胶层损伤模型 |
2.3 CFRP层合板三维有限元模型 |
3 结果与讨论 |
3.1 胶接参数对单搭胶接结构力学性能的影响 |
3.1.1 搭接长度的影响 |
3.1.2 铺层方式的影响 |
3.1.3 胶层厚度的影响 |
3.1.4 搭接宽度的影响 |
3.2 胶接参数的优化 |
3.2.1 代理模型结果与分析 |
3.2.2 遗传算法优化结果与分析 |
4 结论 |
(5)搭接长度对CFRP-Al双搭接接头应变分布和失效模式的影响(论文提纲范文)
1 试验材料及方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验方法 |
2 CFRP层合板非线性渐进损伤模型 |
2.1 CFRP层合板损伤模型 |
2.2 胶层和基体层损伤模型 |
2.3 仿真模型 |
3 结果与分析 |
3.1 双搭接接头载荷与位移 |
3.2 双搭接接头应变分布 |
3.3 双搭接接头破坏形貌 |
4 结论 |
(6)CFRP约束方形截面未损、损伤钢筋混凝土轴压性能以及CFRP加固损伤RC方柱抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 混凝土结构加固方法 |
1.3 FRP约束未损混凝土研究现状 |
1.3.1 FRP约束未损混凝土国内研究现状 |
1.3.2 FRP约束未损混凝土国外研究现状 |
1.4 FRP约束损伤混凝土研究现状 |
1.4.1 FRP约束损伤混凝土国内研究现状 |
1.4.2 FRP约束损伤混凝土国外研究现状 |
1.5 FRP约束未损以及损伤混凝土研究中存在的问题 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 轴压试验设计和钢筋混凝土方柱预压损伤试验 |
2.1 引言 |
2.2 轴压试验设计 |
2.3 试件制作、加载测量装置、试件加载和数据采集 |
2.3.1 试件制作 |
2.3.2 加载测量装置 |
2.3.3 试件加载和数据采集 |
2.4 钢筋混凝土方柱试件预压损伤试验 |
2.5 钢筋混凝土方柱试件预压损伤试验结果 |
2.6 本章小结 |
第三章 损伤试件加固、CFRP约束未损以及损伤钢筋混凝土方柱轴压试验 |
3.1 引言 |
3.2 损伤钢筋混凝土方柱试件的加固 |
3.2.1 损伤钢筋混凝土方柱试件的保护层修复 |
3.2.2 倒圆角施工以及外包CFRP |
3.3 CFRP约束混凝土方柱轴压试验 |
3.3.1 加载测量装置 |
3.3.2 轴压试验破坏现象 |
3.4 CFRP约束混凝土方柱的轴压试验结果 |
3.4.1 单调荷载作用下CFRP约束混凝土的应力–应变曲线 |
3.4.2 反复荷载作用下CFRP约束损伤钢筋混凝土的应力-应变曲线 |
3.4.3 CFRP环向应变以及箍筋应变的分布 |
3.5 本章小结 |
第四章 CFRP约束方形截面未损以及损伤钢筋混凝土的受压本构模型 |
4.1 引言 |
4.2 素混凝土、主动约束混凝土、钢筋混凝土以及FRP约束素混凝土的轴压性能 |
4.2.1 素混凝土的轴压性能 |
4.2.2 主动约束混凝土的轴压性能 |
4.2.3 钢筋混凝土的轴压性能 |
4.2.4 FRP约束素混凝土的轴压性能 |
4.3 FRP约束方形截面未损钢筋混凝土受压本构模型 |
4.3.1 已有的FRP约束方形截面未损钢筋混凝土受压本构模型 |
4.3.2 CFRP约束未损钢筋混凝土方柱轴压试验数据库 |
4.3.3 单调荷载作用下CFRP约束方形截面未损钢筋混凝土受压本构模型 |
4.3.4 建议的本构模型和已有本构模型的预测结果与试验数据的对比 |
4.4 单调荷载作用下CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土受压本构模型 |
4.4.1 损伤指标D |
4.4.2 CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的极限应力 |
4.4.3 CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的极限应变 |
4.4.4 CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的截距应力及硬化(软化)模量 |
4.4.5 CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土的初始弹性模量 |
4.4.6 单调荷载作用下CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土受压本构模型 |
4.4.7 CFRP约束损伤钢筋混凝土受压本构模型与试验数据的对比 |
4.5 反复荷载作用下CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土受压本构模型 |
4.5.1 CFRP约束方形截面损伤钢筋混凝土应力–应变滞回曲线的包络线 |
4.5.2 残余塑性应变 |
4.5.3 卸载曲线方程 |
4.5.4 应力衰减因子 |
4.5.5 再加载曲线方程 |
4.5.6 应力–应变滞回模型预测结果与试验数据的对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 CFRP约束损伤钢筋混凝土方柱抗震性能试验研究及数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 试验设计以及钢筋混凝土方柱拟静力预损伤试验 |
5.2.1 试验设计 |
5.2.2 加载装置以及加载制度 |
5.2.3 测量装置 |
5.2.4 钢筋混凝土方柱拟静力预损伤试验 |
5.2.5 钢筋混凝土方柱预损伤加载阶段试验结果 |
5.3 损伤钢筋混凝土方柱的抗震加固、加固后拟静力试验及其结果分析 |
5.3.1 损伤钢筋混凝土方柱的抗震加固 |
5.3.2 CFRP加固损伤钢筋混凝土方柱的破坏形态 |
5.3.3 CFRP加固损伤钢筋混凝土方柱拟静力试验主要结果及分析 |
5.4 CFRP加固未损以及损伤钢筋混凝土方柱的数值模拟 |
5.4.1 Open Sees中混凝土和钢筋材料模型的选取以及材料参数的确定 |
5.4.2 拟静力试验中滚轮支座摩擦阻力的修正 |
5.4.3 未损伤钢筋混凝土方柱拟静力试验的数值模拟 |
5.4.4 CFRP约束未损以及损伤钢筋混凝土方柱的数值模拟 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论及主要创新点 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)CFRP-Al胶接接头湿热老化力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 胶接技术国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 胶接理论和水分扩散理论 |
2.1 引言 |
2.2 胶接理论 |
2.2.1 胶接接头类型 |
2.2.2 胶接接头受力分析 |
2.2.3 胶接工艺 |
2.2.4 胶接技术粘接机理 |
2.2.5 胶接接头破坏类型 |
2.3 水分扩散理论 |
2.4 内聚力模型理论 |
2.5 本章小结 |
3 湿热老化环境对胶粘剂和单搭接接头的力学性能影响 |
3.1 哑铃型胶粘剂试件和胶接接头制作方法 |
3.1.1 哑铃型胶粘剂制作方法 |
3.1.2 单搭接接头制作方法 |
3.2 哑铃型胶粘剂吸水特性试验 |
3.3 湿热老化环境对胶粘剂力学性能影响研究 |
3.3.1 哑铃型胶粘剂试件湿热老化与准静态拉伸试验 |
3.3.2 准静态拉伸实验结果分析 |
3.4 湿热老化环境对单搭接接头力学性能影响研究 |
3.4.1 不同基底对单搭接接头力学性能影响 |
3.4.2 单搭接接头湿热老化与准静态拉伸试验 |
3.4.3 湿热老化环境对单搭接接头失效强度的影响 |
3.4.4 湿热老化环境对单搭接接头胶层断裂过程中吸收能量的影响 |
3.4.5 湿热老化环境对单搭接接头失效模式的影响 |
3.5 本章小结 |
4 单搭接接头湿热老化环境下强度退化有限元仿真 |
4.1 单搭接接头胶层水分扩散有限元仿真 |
4.1.1 单搭接接头吸水有限元模型 |
4.1.2 经历不同老化时间单搭接接头胶层水分浓度分布 |
4.2 未老化和经历湿热老化的单搭接接头准静态拉伸仿真 |
4.2.1 单搭接接头中基底和胶粘剂材料属性 |
4.2.2 单搭接接头准静态拉伸有限元模型 |
4.2.3 接头失效强度准静态拉伸实验结果和有限元结果对比 |
4.2.4 单搭接接头失效过程分析 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)胶接参数对CFRP层合板胶接结构连接性能的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 CFRP层合板胶接结构拉伸研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
2 复合材料层合板胶接结构拉伸损伤理论 |
2.1 CFRP层合板宏观力学特性 |
2.2 CFRP层合板层内渐进损伤模型 |
2.3 CFRP层合板层间与胶层损伤模型 |
2.4 小结 |
3 复合材料层合板胶接结构拉伸试验研究 |
3.1 CFRP层合板单搭胶接结构拉伸试验方案 |
3.2 CFRP层合板单搭胶接结构拉伸试验结果 |
3.3 小结 |
4 复合材料层合板胶接结构拉伸仿真研究 |
4.1 CFRP层合板单搭胶接结构有限元模型及试验验证 |
4.1.1 搭接长度的影响 |
4.1.2 搭接宽度的影响 |
4.1.3 铺层方式的影响 |
4.1.4 胶层厚度的影响 |
4.2 CFRP层合板双搭胶接结构有限元模型 |
4.2.1 搭接长度的影响 |
4.2.2 搭接宽度的影响 |
4.2.3 铺层方式的影响 |
4.2.4 胶层厚度的影响 |
4.3 小结 |
5 复合材料层合板胶接结构胶接参数的优化 |
5.1 单参数优化 |
5.1.1 搭接长度的优化 |
5.1.2 搭接宽度的优化 |
5.1.3 胶层厚度的优化 |
5.2 多参数优化 |
5.2.1 代理模型 |
5.2.2 遗传算法 |
5.2.3 优化结果 |
5.3 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果 |
个人简历 |
在校期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)高性能纳米材料环氧胶黏剂及CFRP加固钢结构界面性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 钢桥疲劳与加固研究方面 |
1.2.2 环氧胶黏剂性能研究方面 |
1.2.3 胶粘CFRP加固钢结构界面性能研究方面 |
1.3 本文研究目的与研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
第二章 纳米材料环氧胶黏剂的力学性能与微观结构 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试件设计与制作 |
2.2.3 试验方法 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 固化剂对胶黏剂力学性能影响 |
2.3.2 纳米材料对胶黏剂力学性能影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 胶黏剂关键组分对室温下CFRP板/钢板界面性能影响 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试件设计与制作 |
3.3 试验方法 |
3.4 试验结果及分析 |
3.4.1 固化剂对CFRP板/钢板界面性能的影响 |
3.4.2 纳米SiO_2掺量对CFRP板/钢板界面性能的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 固化剂混掺对高温下CFRP板/钢板界面性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试件设计与制作 |
4.2.3 试验方法 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 胶黏剂基本力学性能 |
4.3.2 CFRP板/钢板搭接试件界面性能 |
4.3.3 研制胶黏剂的耐高温性能评价 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于推荐配比胶黏剂的CFRP板/钢板界面性能的温度影响 |
5.1 引言 |
5.2 试验概况 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试件设计与制作 |
5.2.3 试验方法 |
5.3 试验结果及分析 |
5.3.1 温度对胶黏剂基本力学性能影响 |
5.3.2 温度对CFRP板/钢板界面性能影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于推荐配比胶黏剂的CFRP板/钢板界面湿热及疲劳耐久性 |
6.1 引言 |
6.2 试验概况 |
6.2.1 恒温水浴试验 |
6.2.2 疲劳试验 |
6.3 试验结果及分析 |
6.3.1 湿热耐久性 |
6.3.2 疲劳耐久性 |
6.4 本章小结 |
第七章 胶粘CFRP板/钢板界面性能理论分析与数值模拟 |
7.1 引言 |
7.2 CFRP板/钢板界面性能理论分析 |
7.2.1 黏结-滑移本构表达式 |
7.2.2 控制方程 |
7.2.3 界面损伤发展阶段 |
7.2.4 计算结果与试验数据比较 |
7.2.5 影响参数分析 |
7.3 极限承载力预测 |
7.3.1 计算模型 |
7.3.2 计算结果与试验数据比较 |
7.4 CFRP板/钢板界面性能数值模拟 |
7.4.1 损伤失效模拟方法 |
7.4.2 材料的应力-应变简化模型 |
7.4.3 有限元模型建立 |
7.4.4 数值模拟结果与分析 |
7.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
申请的专利 |
博士生期间参加的课题项目 |
四、CFRP搭接长度的试验研究(论文参考文献)
- [1]复合材料胶接接头力学性能的研究进展[J]. 冯闯,赵广慧. 中国塑料, 2021(11)
- [2]内压作用下CFRP/钢复合管受力性能试验研究[J]. 黄辉,贾彬,王文炜,张豫,姜世强. 应用基础与工程科学学报, 2021(04)
- [3]碳纤维增强复合材料与铝合金温热自冲铆连接损伤及接头力学性能研究[D]. 刘洋. 吉林大学, 2021(02)
- [4]不同胶接参数对CFRP层合板单搭胶接结构强度的影响及优化设计[J]. 胡春幸,侯玉亮,铁瑛,李成,毛振刚. 机械工程学报, 2021(08)
- [5]搭接长度对CFRP-Al双搭接接头应变分布和失效模式的影响[J]. 邹田春,李龙辉,刘志浩,符记,巨乐章. 航空学报, 2021(06)
- [6]CFRP约束方形截面未损、损伤钢筋混凝土轴压性能以及CFRP加固损伤RC方柱抗震性能研究[D]. 劳晓杰. 华南理工大学, 2020(05)
- [7]基于遗传算法的碳纤维增强树脂复合材料层合板单搭胶接结构的多目标优化[J]. 胡春幸,侯玉亮,铁瑛,李成,田可可. 复合材料学报, 2021(06)
- [8]CFRP-Al胶接接头湿热老化力学性能研究[D]. 邵新愿. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]胶接参数对CFRP层合板胶接结构连接性能的影响研究[D]. 毛振刚. 郑州大学, 2020(02)
- [10]高性能纳米材料环氧胶黏剂及CFRP加固钢结构界面性能研究[D]. 李游. 长沙理工大学, 2020