【摘 要】
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复合材料点阵夹芯结构具有高比强、高比刚的特性,近年来受到了人们的广泛关注。目前,制约复合材料点阵夹芯结构应用的两个瓶颈问题为降低制备成本与进一步提高力学性能。为此
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复合材料点阵夹芯结构具有高比强、高比刚的特性,近年来受到了人们的广泛关注。目前,制约复合材料点阵夹芯结构应用的两个瓶颈问题为降低制备成本与进一步提高力学性能。为此,本文提出了一种整体加固点阵芯子、单向纤维增强芯子杆件的复合材料点阵夹芯板设计及制备方法。第一章介绍了复合材料点阵夹芯结构的研究背景、研究现状及本文的主要内容安排。第二章介绍了复合材料金字塔点阵结构的制备工艺,并采用此工艺成功制备出新型复合材料点阵结构。该工艺具有以下几点优势:(1)采用上、下金属连接片不仅增加了面芯的粘接面积,可有效提高面芯的粘接强度;(2)采用上、下金属连接片整体加固了点阵芯子,可使其协同变形,共同抵抗外部载荷的作用;(3)将纤维沿着芯子杆件的方向铺设,可使杆件中的纤维发挥最大的承载效率;(4)采用该制备工艺,材料浪费少、利用率高。第三章对新型复合材料金字塔点阵结构进行了平压性能研究,包括结构平压刚度、平压强度及相应失效模式的理论预报、平压实验及有限元模拟工作。结果表明,本文制备的新型复合材料金字塔点阵结构与已有复合材料金字塔点阵结构相比,其平压力学性能具有明显的优势。第四章对新型复合材料金字塔点阵结构进行了剪切性能研究,包括结构剪切刚度、剪切强度及相应失效模式的理论预报、剪切实验及有限元模拟工作。结果表明,本文设计的金属连接片起到了增加面芯粘接面积的作用,有效提高了结构整体的剪切力学性能。总之,针对复合材料点阵夹芯结构的制备,本文提出的制备工艺克服了以往制备工艺存在的不足,为复合材料点阵夹芯结构的制备提供了一种新途径。
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