复合材料机翼主梁结构高刚度和高强度设计

目录

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第一章 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 复合材料机翼主梁结构研究现状

1.2.1 复合材料在飞机结构中的应用和发展

1.2.2 复合材料机翼主梁结构

1.2.3 复合材料桁架结构

1.3 薄铺层技术及其复合材料性能研究现状

1.3.1 薄铺层复合材料概念

1.3.2 丝束延展工艺

1.3.3 薄铺层复合材料性能研究进展

1.3.4 薄铺层复合材料的应用趋势

1.4 本文的研究思路及主要内容

1.4.1 研究思路

1.4.2 主要研究内容

1.4.3 主要创新点

第二章 复合材料桁架机翼主梁轻质构型设计及承载性能优化

2.1 引言

2.2 基于Isight集成平台的结构多参数优化设计

2.2.1 结构模型及优化

2.2.2 多参数优化的 Isight实现

2.3 桁架主梁与其他主梁构型承载性能对比

2.3.1 工字梁、箱型梁和管状梁的承载性能

2.3.2 桁架主梁承载性能

2.4 桁架主梁构型优化设计

2.4.1 不同截面形状的桁架主梁优化设计及其承载性能

2.4.2 桁架主梁几何参数分析

2.5 本章小结

第三章 复合材料桁架主梁结构试验件振动与弯曲性能测试

3.1 引言

3.2 复合材料桁架主梁结构试验件制备

3.2.1 桁架主梁接头设计

3.2.2 桁架主梁结构试验件制备

3.3 复合材料桁架主梁结构试验件振动特性的测试和有限元模拟

3.3.1 锤击法测试桁架主梁试验件振动特性

3.3.2 桁架主梁试验件有限元模型及振动特性分析

3.3.3 桁架主梁试验件振动测试结果与计算结果对比分析

3.4 复合材料桁架主梁结构试验件弯曲性能测试与有限元模拟验证

3.4.1 测试方法

3.4.2 桁架主梁试验件弯曲性能的有限元模拟

3.4.3 桁架主梁试验件弯曲性能测试

3.5 桁架主梁整体结构振动特性模拟

3.6 本章小结

第四章 薄铺层层合复合材料的强度与破坏机理

4.1 引言

4.2 基于声发射技术的复合材料破坏模式鉴别

4.2.1 声发射技术及其在复合材料破坏模式鉴别上的应用

4.2.2 损伤模式解耦方法和实验方案

4.2.3 不同破坏模式的声发射信号特征值

4.3 薄铺层复合材料拉伸性能测试与破坏分析

4.3.1 实验方案及试样制备

4.3.2 拉伸强度随铺层厚度的变化规律

4.3.3 层合板微观结构分析

4.3.4 基于声发射技术的层合板破坏过程分析

4.4 薄铺层层合板短梁剪切强度测试及结果分析

4.4.1 实验目的与方案

4.4.2 测试结果

4.4.3 薄铺层层合板短梁剪切载荷下的受力分析

4.5 薄铺层层合板开孔拉伸性能测试及破坏分析

4.5.1 实验目的与方案

4.5.2 测试结果

4.5.3 薄铺层层合板开孔拉伸破坏过程的有限元模拟

4.6 本章小结

第五章 薄铺层复合材料薄壁管轴压屈曲行为研究

5.1 引言

5.2 试样设计与制备

5.2.1 试样设计

5.2.2 试样制备

5.3 轴压屈曲测试结果

5.3.1 轴压屈曲模式的有限元分析

5.3.2 测试方法

5.3.3 测试结果

5.4 管轴压屈曲性能随铺层厚度变化规律分析

5.4.1 轴压屈曲载荷计算

5.4.2 弯曲层间剪切应力分布

5.5 本章小结

第六章 薄铺层复合材料桁架管状结构件设计及弯曲承载性能

6.1 引言

6.2 薄铺层复合材料桁架管状结构件的铺层再设计

6.3 薄铺层复合材料管状结构件弯曲加载试验与性能对比

6.3.1 弯曲测试方案

6.3.2 三点弯曲测试结果

6.3.3 管状结构件断面裂纹分析

6.4 薄铺层复合材料管弯曲性能的有限元模拟

6.4.1 薄铺层复合材料管有限元模型

6.4.2 有限元模拟结果

6.4.3 结果验证与评价

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 论文总结

7.2 工作展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果