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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
先进碳纤维/树脂基复合材料由于其具有较高的比强度和比刚度，以及刚度可设计等优点，在飞机结构中得到越来越多的应用，并由次要承力结构逐渐向主承力结构转变。为了保障结构安全，随着对结构承载能力要求的日益提高，复合材料的损伤容限等设计方法也在不断地发展。由于较弱的层间性能，分层损伤成为复合材料层合板结构损伤容限设计与分析关注的重点。而对复杂层合板结构进行分层扩展分析的前提是掌握复合材料的基本层间性能，如断裂韧度，疲劳分层扩展速率与门槛值等。虽然目前对这方面进行了大量地研究，但依旧存在许多不足。为了满足工程应用的要求，需要对不同铺层界面、不同载荷条件下复合材料的分层扩展规律展开进一步的研究。 论文针对T700/9511复合材料的4种铺层试样，研究了其在不同I/II型混合比下分层扩展规律。在理论分析和试验结果的基础上，进一步提出了适用于多向铺层板的试验数据处理方法、疲劳分层扩展速率和门槛值参量的评估方法。论文在以下几个方面开展研究工作，并取得了具有一定工程应用价值的创新性研究成果： 1)修正了试样刚度变化时断裂韧度的试验数据处理方法。理论分析表明，纤维桥接的产生可能会增大试验件的弯曲刚度。采用现有的数据处理会得到偏大的分层长度修正因子χI，并最终计算得到高于真实值的层间断裂韧度。针对这一题目，论文提出排除桥接显著影响区内数据的χI计算方法，修正了试验件弯曲刚度变化对断裂韧度测量值的影响，并通过试验验证了这一方法的可靠性。 2)建立了存在“阻力曲线”作用时描述复合材料疲劳分层扩展行为的速率与门槛值模型。分析表明，复合材料的疲劳分层扩展会受到“阻力曲线”作用的影响，使得传统的速率模型与门槛值参量不再适用。论文在理论分析的基础上，引入疲劳分层扩展阻力（Gcf）用于表述复合材料产生疲劳分层扩展时所需的能量，并进一步提出了以归一化应变能释放率为控制参量的疲劳分层扩展速率模型（修正Paris公式）与门槛值参量。基于T700/9511复合材料多向层板的试验数据，验证了该修正Paris模型与归一化门槛值参量的适用性。 3)基于试验研究了多向层板的归一化疲劳门槛值参量与分层界面铺层角的关系，并提出了其随I/II型混合比变化的线性模型。试验件在0 ~ 0.75混合比下的试验结果表明，不同铺层界面下的疲劳扩展速率有明显的差异；但归一化疲劳分层扩展门槛值对铺层角并不敏感，且与I/II型混合比近似呈线性关系。据此，论文提出采用线性模型来描述多向铺层的归一化门槛值参量随混合比的变化规律。 综合来看，本论文在理论分析与试验研究的基础上，发展了现有的复合材料分层扩展的试验数据处理方法和疲劳分层扩展行为的描述方法，所建立的疲劳分层扩展模型是对复合材料多向铺层结构进行分层扩展分析的基础。 |
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发表于 2022-5-13 14:16:37
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