瞬态热-机械冲击载荷作用下含金属内衬复合材料圆筒结构损伤研究

摘要

含金属内衬复合材料圆筒结构是一种金属内衬外缠绕复合材料形成的复合结构,在航空、航天、兵器、化工等领域广泛应用.本项目针对金属内衬复合材料圆筒结构在瞬态热-机械冲击载荷下的损伤和破坏问题,从复合材料细观力学出发,采用断裂力学和损伤力学基本理论,建立热-机械载荷耦合作用下含金属内衬复合材料圆筒结构损伤力学模型,基于无网格法发展高效数值方法进行仿真模拟,采用密闭爆发原理和超声C探伤扫描技术开展冲击损伤试验.通过采用理论分析、模型研究、数值模拟、试验验证等多个技术环节相结合的研究方法,研究获得热-机械冲击载荷作用下金属内衬复合材料圆筒结构损伤模式、结构损伤产生、扩展及演化规律,为复合结构的安全性设计和寿命设计提供理论依据,为复合材料在特种工程结构中的应用奠定理论和技术基础.