| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-11页 |
| 1 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 课题来源、研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第11页 |
| 1.1.2 课题研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 模压短切碳纤维复合材料的刚度研究 | 第12-15页 |
| 1.2.1 模压短切碳纤维复合材料的刚度预测方法研究 | 第12-14页 |
| 1.2.2 模压短切碳纤维复合材料重构方法研究 | 第14-15页 |
| 1.3 模压短切碳纤维复合材料断裂强度预测方法研究 | 第15-19页 |
| 1.3.1 模压短切碳纤维复合材料力学表征的实验研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3.2 短切碳纤维复合材料断裂强度预测方法研究 | 第17-19页 |
| 1.4 短切碳纤维复合材料的宏观尺度强度评价准则研究 | 第19-20页 |
| 1.5 短切碳纤维复合材料的多尺度建模方法研究 | 第20-22页 |
| 1.6 论文主要内容与结构 | 第22-25页 |
| 2 模压短切碳纤维复合材料的刚度预测研究 | 第25-53页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 研究问题 | 第25页 |
| 2.3 纤维方向张量与纤维方向分布的恢复 | 第25-29页 |
| 2.3.1 纤维方向张量的概念 | 第26-27页 |
| 2.3.2 纤维方向分布函数的重构 | 第27-29页 |
| 2.4 基于Voronoi图法的模压短切碳纤维复合材料细观结构的重构方法 | 第29-41页 |
| 2.4.1 模压短切碳纤维复合材料的细观结构特征 | 第29页 |
| 2.4.2 Voronoi图的概念 | 第29-30页 |
| 2.4.3 基于模拟退火优化的纤维片结构重构 | 第30-34页 |
| 2.4.4 模压短切碳纤维复合材料细观结构的重构 | 第34-36页 |
| 2.4.5 有限元仿真和多层伪3 维代表体积元模型的实验验证 | 第36-41页 |
| 2.5 基于纤维片排布的模压短切碳纤维复合材料细观结构的重构方法 | 第41-49页 |
| 2.5.1 概述 | 第41-42页 |
| 2.5.2 前处理 | 第42页 |
| 2.5.3 改进的随机序列吸附法 | 第42-43页 |
| 2.5.4 后处理和纤维体积含量微调 | 第43-44页 |
| 2.5.5 重构结果 | 第44-45页 |
| 2.5.6 基于重构的细观尺度有限元模型 | 第45-46页 |
| 2.5.7 基于敏感度分析来决定代表体积元的尺寸 | 第46-48页 |
| 2.5.8 实验验证 | 第48-49页 |
| 2.6 两种重构方法的对比 | 第49-50页 |
| 2.7 本章小结 | 第50-53页 |
| 3 模压成型短切碳纤维复合材料的断裂强度预测研究 | 第53-79页 |
| 3.1 引言 | 第53页 |
| 3.2 研究问题 | 第53页 |
| 3.3 模压短切碳纤维复合材料的实验研究 | 第53-61页 |
| 3.3.1 模压短切碳纤维复合材料的拉伸实验 | 第54-56页 |
| 3.3.2 模压短切碳纤维复合材料的数字图像相关压缩实验 | 第56-58页 |
| 3.3.3 模压短切碳纤维复合材料的数字图像相关剪切实验 | 第58-61页 |
| 3.4 模压短切碳纤维复合材料失效分析的计算框架 | 第61-69页 |
| 3.4.1 基于纤维片排布算法的细观结构协调网格模型 | 第61-64页 |
| 3.4.2 纤维片、基体和界面的材料模型 | 第64-69页 |
| 3.5 预测结果和模型验证 | 第69-76页 |
| 3.5.1 代表体积元模型和弹性模量的预测 | 第69-72页 |
| 3.5.2 失效模式和极限断裂强度:预测和验证 | 第72-76页 |
| 3.6 本章小结 | 第76-79页 |
| 4 模压成型短切碳纤维复合材料强度评价准则的研究 | 第79-93页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 研究问题 | 第79页 |
| 4.3 基于代表体积元模型的宏观强度评价准则构建方法 | 第79-84页 |
| 4.3.1 纤维方向张量的降维 | 第80-81页 |
| 4.3.2 基于代表体积元模型的损伤面计算 | 第81-84页 |
| 4.4 代理模型的构建 | 第84-85页 |
| 4.5 考虑不同主纤维方向张量的材料断裂强度评价准则 | 第85-91页 |
| 4.5.1 基于细观力学方法的短切碳纤维复合材料的断裂强度预测方法 | 第85-86页 |
| 4.5.2 考虑纤维方向张量的最大应力、Tsai-Wu以及Tsai-Hill准则 | 第86-88页 |
| 4.5.3 材料不同断裂强度评价准则的对比 | 第88-91页 |
| 4.6 本章小结 | 第91-93页 |
| 5 模压短切碳纤维复合材料零部件多尺度性能预测模型的研究 | 第93-113页 |
| 5.1 引言 | 第93页 |
| 5.2 研究问题 | 第93-94页 |
| 5.3 模压短切碳纤维复合材料零部件的多尺度建模框架 | 第94-98页 |
| 5.3.1 微观尺度分析模块 | 第95页 |
| 5.3.2 细观尺度分析模块 | 第95页 |
| 5.3.3 宏观尺度分析模块 | 第95-98页 |
| 5.4 宏观试样的仿真与实验验证 | 第98-106页 |
| 5.4.1 宏观拉伸试样的仿真和实验验证 | 第98-102页 |
| 5.4.2 宏观压缩试样的仿真和实验验证 | 第102-104页 |
| 5.4.3 宏观剪切试样的仿真和实验验证 | 第104-106页 |
| 5.5 计算案例:帽形零件的多尺度建模以及刚度、强度计算 | 第106-111页 |
| 5.5.1 加工仿真 | 第106-107页 |
| 5.5.2 帽形零件的宏观有限元模型 | 第107-108页 |
| 5.5.3 结果对比 | 第108-111页 |
| 5.6 本章小结 | 第111-113页 |
| 6 总结与展望 | 第113-117页 |
| 6.1 论文总结 | 第113-114页 |
| 6.2 论文创新点 | 第114-115页 |
| 6.3 研究展望 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-131页 |
| 附录 | 第131-135页 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第131-132页 |
| B.作者在攻读学位期间参加的项目 | 第132-133页 |
| C.学位论文数据集 | 第133-135页 |
| 致谢 | 第135页 |
