結(jié)構(gòu)沖擊荷載識(shí)別及損傷分析.pdf

1、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)具有比強(qiáng)度高，比剛度大，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛的運(yùn)用在航空工業(yè)之中，且用量增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯。但復(fù)合材料結(jié)構(gòu)抗沖擊能力差，沖擊損傷隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)，使得低速?zèng)_擊容易引發(fā)突發(fā)性的結(jié)構(gòu)破壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此對(duì)這種材料的穩(wěn)定性提出了更高的要求，基于上述原因，采用實(shí)時(shí)監(jiān)控、沖擊載荷識(shí)別、沖擊后的損傷評(píng)估等手段來(lái)提高結(jié)構(gòu)安全性和可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于復(fù)合材料沖擊損傷還存在很多方面留待我們?nèi)パ芯俊?br>　　針對(duì)復(fù)

2、合材料沖擊這個(gè)主題，本文的研究從實(shí)驗(yàn)和數(shù)值兩方面對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)撞擊監(jiān)測(cè)及損傷分析來(lái)展開(kāi)。
　　結(jié)合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和載荷特點(diǎn)，分析了基于應(yīng)力波的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)信號(hào)處理方法的選擇問(wèn)題，目的是通過(guò)信號(hào)處理的方法，確定復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在沖擊過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力波信號(hào)的特征。實(shí)際工程中沖擊物的尺寸、能量和材質(zhì)是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的重要影響因素，因此本文分別在信號(hào)的時(shí)域、頻域、時(shí)頻域分析了這些因素對(duì)沖擊識(shí)別定量化的影響。
　　利用被動(dòng)式結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)設(shè)

3、備對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)布設(shè)在結(jié)構(gòu)表面的傳感器網(wǎng)絡(luò)，接收外部沖擊時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力波信號(hào)，編寫(xiě)算法對(duì)獲得信號(hào)進(jìn)行分析和特征識(shí)別，基于載荷和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的相似性，對(duì)外部沖擊的載荷時(shí)間歷程重構(gòu)進(jìn)行了研究。
　　對(duì)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲得的外部載荷信息，很難直觀獲得結(jié)構(gòu)的受損情況，因此有限元模擬成為研究低速?zèng)_擊損傷的重要工具。本文基于復(fù)合材料層合板基本理論，利用材料子程序接口VUMAT把復(fù)合材料的多種損傷進(jìn)行分析了編程，通過(guò)ABAQUS對(duì)子程序的調(diào)用，子程序