2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、雙軸向經(jīng)編針織物(biaxial warp-knitted,簡(jiǎn)寫為BWK)在經(jīng)編地組織襯入伸直紗線,經(jīng)編組織使襯入紗線形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),沿紗線方向具有高拉伸剛度和強(qiáng)度。雙軸向經(jīng)編針織物可作為增強(qiáng)體用于風(fēng)力發(fā)電、航空航天等領(lǐng)域。本課題以壓縮試驗(yàn)為基礎(chǔ),建立細(xì)觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型,利用有限元方法研究雙軸向經(jīng)編針織復(fù)合材料壓縮性能,分析破壞機(jī)理。
  論文主要工作有:
  (1) BWK復(fù)合材料沖擊壓縮試驗(yàn):采用MTS-810材料測(cè)試系統(tǒng)和

2、分離式霍普金森壓桿完成BWK復(fù)合材料不同應(yīng)變率范圍內(nèi)的沖擊壓縮試驗(yàn),獲取應(yīng)力-應(yīng)變曲線、破壞形態(tài)特征。試驗(yàn)結(jié)果表明:BWK復(fù)合材料對(duì)應(yīng)變率敏感,最大應(yīng)力和壓縮剛度隨應(yīng)變率增大而增大,失效應(yīng)變隨應(yīng)變率增大而減小;BWK復(fù)合材料厚度方向失效模式為剪切破壞,面內(nèi)方向準(zhǔn)靜態(tài)時(shí)失效模式為剪切破壞,高應(yīng)變率時(shí)材料主要是分層破壞。
  (2) BWK復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型的簡(jiǎn)化:經(jīng)編紗的力學(xué)性質(zhì)融進(jìn)樹(shù)脂內(nèi),簡(jiǎn)化為“等效樹(shù)脂”。依據(jù)BWK的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3、,確定等效樹(shù)脂最小代表體積單元(RVE),將RVE分割成一系列纖維體積含量相同的“亞單胞”,計(jì)算局部坐標(biāo)系下“亞單胞”剛度矩陣,并轉(zhuǎn)換成全局坐標(biāo)系下“亞單胞”剛度矩陣,根據(jù)體積平均思想計(jì)算得到等效樹(shù)脂的剛度矩陣,簡(jiǎn)化后BWK復(fù)合材料只包含等效樹(shù)脂與經(jīng)緯紗。在有限元軟件ABAQUS中創(chuàng)建BWK復(fù)合材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型。
  (3)有限元計(jì)算結(jié)果分析:在商用有限元軟件ABAQUS中模擬BWK復(fù)合材料準(zhǔn)靜態(tài)壓縮和高應(yīng)變率沖擊壓縮破壞過(guò)程

4、。模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,證明本文所建有限元細(xì)觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型在預(yù)測(cè)壓縮性能方面有效。通過(guò)觀察應(yīng)力波在經(jīng)緯紗和樹(shù)脂中的傳播,揭示復(fù)合材料破壞機(jī)理:BWK復(fù)合材料面外壓縮失效模式為剪切破壞,產(chǎn)生兩條與壓縮軸成45°夾角的剪切帶,切斷與剪切帶不在一個(gè)平面上的纖維束,樹(shù)脂也沿著剪切帶開(kāi)裂。復(fù)合材料被分割成三部分發(fā)生滑移,導(dǎo)致較大塑性變形。面內(nèi)方向上失效模式主要是分層破壞。應(yīng)力由受壓面向另一端面?zhèn)鬟f,纖維束間樹(shù)脂首先發(fā)生碎裂,層間發(fā)生分離。主

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