微膨脹系數(shù)復(fù)合材料構(gòu)件鋪層設(shè)計(jì)研究.pdf

1、航空航天領(lǐng)域有很多構(gòu)件是在較寬的溫度范圍內(nèi)工作，對(duì)于這些處于溫度變化條件下使用的結(jié)構(gòu)材料，尤其是精密儀器構(gòu)件，應(yīng)該具有較高的熱穩(wěn)定性。熱膨脹系數(shù)不僅是材料的重要使用性能，而且是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)我國(guó)新一代地球靜止軌道三軸穩(wěn)定氣象衛(wèi)星的平臺(tái)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性要求，本文即運(yùn)用經(jīng)典層合板理論和ANSYS有限元軟件對(duì)層合板的熱膨脹系數(shù)進(jìn)行了分析和計(jì)算，對(duì)先進(jìn)復(fù)合材料進(jìn)行優(yōu)選和鋪層設(shè)計(jì)，以滿足在使用工況下的微膨脹性能要求。首先在對(duì)單層板組分

2、材料進(jìn)行優(yōu)先的基礎(chǔ)上，對(duì)單層板熱膨脹系數(shù)預(yù)測(cè)的計(jì)算公式進(jìn)行了理論推導(dǎo)，分析并討論了纖維體積含量對(duì)單層板熱膨脹系數(shù)的影響，以及單層板熱膨脹系數(shù)與纖維鋪層角之間的關(guān)系。其次運(yùn)用經(jīng)典層合板理論對(duì)不同鋪層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料層合板熱膨脹系數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算，討論了混雜比、混雜界面數(shù)、鋪層順序?qū)崤蛎浵禂?shù)的影響，運(yùn)用ANSYS有限元模擬了層合板在溫度載荷下的形變以及其應(yīng)變值。并且對(duì)零膨脹層合板的設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論。最后通過(guò)對(duì)給定的單層板性能數(shù)據(jù)，給出了不同的