沖破式復合材料易碎蓋破壞機理研究.pdf

1、隨著國防事業(yè)快速發(fā)展的需要,導彈部隊快速反應能力要求越來越高,先進的發(fā)射系統(tǒng)對提升部隊的反應能力有重要的作用。作為發(fā)射系統(tǒng)的重要組成部分,發(fā)射箱蓋近些年來一直是研究的重點,特別是對復合材料易碎蓋的研究越來越多,但是實際應用卻落后于發(fā)達國家。因此,本文針對復合材料易碎蓋,研究其破壞機理,以期為易碎蓋的設計應用提供一定的參考。
　　首先,對典型復合材料易碎蓋進行有限元分析,得到了側邊薄弱區(qū)承受的主要載荷及分布情況,總結出承壓時對于薄弱

2、區(qū)接頭強度最危險的載荷是周向彎矩,即沖破工況下的薄弱區(qū)接頭破壞是周向彎矩引起的。
　　其次,使用 RTM工藝成型制作了不同型式的易碎蓋薄弱區(qū)接頭試驗件,進行了四點彎試驗研究,通過觀察現(xiàn)象和分析結果,總結得到了接頭的承彎特性。
　　接著,綜合復合材料漸進損傷方法和Cohesive接觸理論,采用了一種漸進損傷分析方法來模擬薄弱區(qū)接頭承彎的過程和預測接頭的強度。其中不僅使用 ABAQUS Contact模塊的Cohesive Be

3、haviour來模擬膠接界面的力學行為,還使用Umat子程序編寫了復合材料的本構關系;通過上述方法建立了接頭承彎的有限元模型,研究得到不同型式接頭承彎時的破壞機理,包括損傷的起始位置及成因、損傷擴展方向、破壞模式及失效的全過程,還考察了不同結構參數(shù)和結構型式對于接頭強度和剛度的影響。
　　最后,應用易碎蓋破壞機理,提出新的薄弱區(qū)設計方法,改善了以往偏重于經(jīng)驗的設計流程。針對已有整體方案的易碎蓋,進行了不同工況的有限元分析,得到了相