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大张力缠绕复合材料身管的力学分析与结构优化

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大张力缠绕复合材料身管的力学分析与结构优化
论文目录
 
摘要第1-6页
Abstract第6-12页
主要符号对照表第12-13页
第1章 绪论第13-21页
  1.1 研究背景和意义第13-14页
  1.2 相关国内外研究概述第14-19页
    1.2.1 复合材料身管研究第14-16页
    1.2.2 纤维缠绕技术研究第16-18页
    1.2.3 存在的主要问题第18-19页
  1.3 本文主要的研究内容第19-21页
第2章 纤维缠绕基本原理及其力学模型第21-41页
  2.1 纤维缠绕基本原理第21-23页
    2.1.1 纤维缠绕成型工艺第21页
    2.1.2 纤维缠绕规律第21-23页
  2.2 复合材料力学分析基础第23-31页
    2.2.1 复合材料层合板假设第24页
    2.2.2 复合材料层合板理论第24-29页
    2.2.3 复合材料强度准则第29-31页
  2.3 有限元分析方法第31-41页
    2.3.1 有限元分析使用单元简介第32-34页
    2.3.2 纤维预应力的施加方法第34-35页
    2.3.3 单元生死的模拟策略第35-37页
    2.3.4 接触单元的应用第37-41页
      2.3.4.1 接触分类第38-39页
      2.3.4.2 接触单元选择第39-41页
第3章 材料基本力学性能参数测试第41-50页
  3.1 纤维材料种类第41-42页
  3.2 树脂材料种类第42-43页
  3.3 选定复合体系的基本力学性能测试第43-49页
    3.3.1 不同缠绕张力单向板的制作第43-44页
    3.3.2 力学性能测试标准试样的制备第44-45页
    3.3.3 力学性能测试标准试样的测试第45-49页
  3.4 本章小结第49-50页
第4章 大张力缠绕理论解析研究第50-88页
  4.1 大张力缠绕纤维复合材料力学分析第50-61页
    4.1.1 大张力缠绕应力场分析假设第50-51页
    4.1.2 芯模应力分析与边界径向刚度第51-56页
    4.1.3 缠绕层应力场的计算第56-58页
    4.1.4 外层缠绕对内层的影响第58-60页
    4.1.5 缠绕层剩余张力分析第60-61页
  4.2 缠绕层剩余应力数值分析第61-76页
    4.2.1 恒定缠绕张力模型第62-64页
    4.2.2 恒定缠绕力矩模型第64-66页
    4.2.3 锥度张力模型第66-71页
      4.2.3.1 线性锥度张力模型第67-69页
      4.2.3.2 双曲锥度张力模型第69-71页
    4.2.4 等剩余应力模型第71-76页
      4.2.4.1 等剩余应力的迭代搜索第71-74页
      4.2.4.2 等剩余应力模型的嵌套迭代搜索第74-76页
  4.3 身管缠绕张力制度的确定第76-77页
  4.4 有限元算例对比验证第77-87页
    4.4.1 验证模型的建立第77-83页
      4.4.1.1 几何模型的建立第77-78页
      4.4.1.2 有限元的划分第78-79页
      4.4.1.3 接触单元的建立第79-81页
      4.4.1.4 边界条件的确定第81-83页
    4.4.2 验证模型有限元计算结果及分析第83-86页
    4.4.3 有限元计算结果与解析计算结果的对比第86-87页
  4.5 本章小结第87-88页
第5章 身管样件有限元仿真第88-121页
  5.1 身管模型力学分析与研究目的第88-91页
  5.2 分层固化工艺对有限元仿真的影响第91-94页
    5.2.1 分层固化工艺第91-93页
    5.2.2 分层固化工艺对接触成型压力的影响第93页
    5.2.3 分层固化工艺的有限元仿真方法第93-94页
  5.3 身管样件的有限元分析基础第94-104页
    5.3.1 身管样件简介第94-96页
    5.3.2 身管样件有限元模型建立第96-104页
      5.3.2.1 几何模型的建立第96-98页
      5.3.2.2 身管有限元的划分第98-102页
      5.3.2.3 接触单元的建立第102-103页
      5.3.2.4 边界条件的确定第103-104页
  5.4 身管样件的有限元仿真第104-120页
    5.4.1 缠绕层应力分布与支撑体压缩应变第104-112页
    5.4.2 分层固化阶段的仿真分析第112-114页
    5.4.3 大张力缠绕结构优化设计第114-119页
    5.4.4 身管成型样件强度校核第119-120页
  5.5 本章小结第120-121页
第6章 大张力缠绕身管样件的制备第121-128页
  6.1 大张力缠绕实验装置第121页
  6.2 大张力缠绕实验工艺特点第121-122页
  6.3 大张力缠绕实验过程第122-127页
  6.4 本章小结第127-128页
第7章 大张力缠绕身管样件的测试第128-144页
  7.1 测试项目第128-129页
  7.2 测试仪器第129-132页
    7.2.1 电阻应变片第129-130页
    7.2.2 无线静态应变采集器第130-131页
    7.2.3 温度补偿片第131-132页
  7.3 身管大张力缠绕工艺测试第132-139页
    7.3.1 身管大张力缠绕工艺测试关键点第132页
    7.3.2 身管大张力缠绕工艺测试方法第132-134页
    7.3.3 大张力缠绕工艺测试数据分析第134-139页
  7.4 身管样件性能测试第139-143页
    7.4.1 身管样件斥力实验原理第139-140页
    7.4.2 身管样件斥力实验第140-141页
    7.4.3 身管样件斥力实验测试数据分析第141-143页
  7.5 误差分析第143-144页
第8章 总结与展望第144-146页
  8.1 总结第144-145页
  8.2 展望第145-146页
致谢第146-147页
参考文献第147-152页
攻读硕士学位期间的学术成果第152页

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