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文檔簡介
1、甲蟲鞘翅主要是用來保護(hù)甲蟲的身體和飛行翅免受外界沖擊等形式傷害,具有輕質(zhì)、高強(qiáng)耐損傷的特點(diǎn),是近年來開發(fā)輕質(zhì)高強(qiáng)多功能結(jié)構(gòu)材料的主要仿生對象之一。
本文依據(jù)鞘翅微觀結(jié)構(gòu)特征,設(shè)計(jì)了兩種具有工藝可行性的仿鞘翅輕質(zhì)結(jié)構(gòu),并以環(huán)氧樹脂基碳纖維為原材料,采用模壓和共固化成形方法,制備了兩種仿甲蟲鞘翅輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
分別對制備的兩種仿生結(jié)構(gòu)進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn),比較了其壓縮性能。選擇壓縮性能較好的纖維連續(xù)圓形空腔結(jié)構(gòu),進(jìn)一步進(jìn)行有
2、限元分析,探討了仿生輕質(zhì)結(jié)構(gòu)壓縮過程中的應(yīng)力分布規(guī)律:纖維層應(yīng)力大小及分布具有明顯的層次性;周向纖維層為豎向壓縮時(shí)主要受力纖維層;結(jié)構(gòu)壓縮過程中的剪切,主要發(fā)生在纖維層面內(nèi)。
分別運(yùn)用了最大應(yīng)力失效理論、最大應(yīng)變失效理論和蔡-吳失效理論,對纖維連續(xù)圓形空腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了失效過程分析。并與試樣實(shí)際失效過程對比,結(jié)果表明,最大應(yīng)變失效理論過于保守,蔡-吳失效理論能夠較好地反映試樣實(shí)際破壞部位和分層失效的破壞形式。
分析比較了
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