| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 选题背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.1 复合材料身管在国内外的研究发展现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 热-机械载荷耦合作用下复合材料结构应力分析研究 | 第11页 |
| 1.2.3 复合材料身管的损伤研究 | 第11-13页 |
| 1.3 本文所做的主要工作 | 第13-15页 |
| 2 复合材料结构基本理论 | 第15-28页 |
| 2.1 概述 | 第15页 |
| 2.2 复合材料的宏观力学特性 | 第15-20页 |
| 2.2.1 复合材料应力-应变关系 | 第15-17页 |
| 2.2.2 复合材料应力-应变转换矩阵 | 第17-19页 |
| 2.2.3 复合材料工程常数 | 第19-20页 |
| 2.3 单向复合材料力学特性 | 第20-24页 |
| 2.3.1 单向复合材料刚度及α单元等效刚度 | 第20-22页 |
| 2.3.2 α单元等效弹性工程常数 | 第22-23页 |
| 2.3.3 求解α单元等效热膨胀系数 | 第23-24页 |
| 2.4 单向复合材料的细观力学特性 | 第24-25页 |
| 2.5 强度破坏准则 | 第25-26页 |
| 2.6 身管复合方案 | 第26-27页 |
| 2.7 本章小结 | 第27-28页 |
| 3 热-机械载荷耦合作用下复合材料身管受力分析 | 第28-46页 |
| 3.1 概述 | 第28页 |
| 3.2 复合材料身管热传导有限元模型 | 第28-33页 |
| 3.2.1 复合材料身管三维热传导有限元方程 | 第28-29页 |
| 3.2.2 复合材料身管瞬态热传导有限元方程 | 第29-30页 |
| 3.2.3 复合材料身管热应力计算的有限元方程 | 第30-31页 |
| 3.2.4 复合材料身管考虑热应力的非线性有限元方程 | 第31-32页 |
| 3.2.5 复合材料身管热-机械耦合 | 第32-33页 |
| 3.3 热-机械载荷耦合作用下复合材料身管非线性分析 | 第33-45页 |
| 3.3.1 建模假设 | 第33页 |
| 3.3.2 材料模型 | 第33-34页 |
| 3.3.3 网格划分 | 第34-35页 |
| 3.3.4 边界条件 | 第35页 |
| 3.3.5 计算过程分析 | 第35-36页 |
| 3.3.6 计算结果及分析 | 第36-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 4 热-机械载荷作用下复合材料身管的损伤模式 | 第46-66页 |
| 4.1 概述 | 第46页 |
| 4.2 身管的损伤模式 | 第46-48页 |
| 4.2.1 身管内膛破坏过程 | 第46-47页 |
| 4.2.2 身管内膛的烧蚀磨损 | 第47页 |
| 4.2.3 复合材料身管的损伤模式 | 第47-48页 |
| 4.3 复合材料圆筒结构损伤力学理论模型 | 第48-54页 |
| 4.3.1 损伤变量的引入 | 第48-50页 |
| 4.3.2 金属材料的损伤本构模型 | 第50-52页 |
| 4.3.3 复合材料的损伤本构模型 | 第52-54页 |
| 4.4 不同复合结构设计参数下复合材料身管损伤研究 | 第54-57页 |
| 4.4.1 不同金属层厚度对烧蚀影响分析 | 第54-56页 |
| 4.4.2 交界面处不同缠绕角对金属/复合材料界面应力的影响 | 第56-57页 |
| 4.5 不同载荷状况下复合材料身管损伤模式 | 第57-64页 |
| 4.5.1 压力载荷下复合材料身管损伤模式 | 第57-62页 |
| 4.5.2 热冲击载荷作用下复合材料身管损伤模式 | 第62-64页 |
| 4.5.3 热-机械载荷耦合作用下复合材料身管损伤模式 | 第64页 |
| 4.6 本章小结 | 第64-66页 |
| 5 复合材料身管裂纹扩展研究 | 第66-81页 |
| 5.1 概述 | 第66页 |
| 5.2 断裂力学基本理论 | 第66-71页 |
| 5.2.1 裂纹基本模式 | 第66-68页 |
| 5.2.2 应力强度因子 | 第68-69页 |
| 5.2.3 J积分 | 第69-70页 |
| 5.2.4 裂纹扩展准则 | 第70-71页 |
| 5.3 基于扩展有限单元法的复合材料身管裂纹扩展分析 | 第71-79页 |
| 5.3.1 扩展有限元法 | 第71-72页 |
| 5.3.2 不同载荷作用下含损复合材料身管裂纹扩展模拟 | 第72-76页 |
| 5.3.3 热-机械载荷作用下不同角度裂纹扩展模拟 | 第76-77页 |
| 5.3.4 应力强度因子和J积分 | 第77-79页 |
| 5.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 6 全文总结与未来工作展望 | 第81-83页 |
| 6.1 全文总结 | 第81页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
