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複合材料鑽削跨尺度數值模擬技術及其應用

  • 作者：劉勇//李國超|責編:鄭晨暉
  • 出版社：江蘇大學
  • ISBN：9787568419055
  • 出版日期：2022/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：172
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    本書採用「彈性性能表徵→損傷本構建模→數值模擬→實驗驗證→工程應用」的研究思路，對CFRP在鑽削工況下的跨尺度數值模擬技術展開了研究。全書以CFRP結構組成形式、纖維與基體的材料特性為出發點，結合跨尺度數值模擬方法、智能演算法，從CFRP的彈性性能表徵、動態漸進損傷本構建模、鑽削數值模擬分析與評價和跨尺度鑽削模型的應用等方面開展了深入研究。本書是近年來南京航空航天大學民用飛機先進裝配技術中心與江蘇科技大學船舶與海工裝備智能製造研究所在複合材料鑽削跨尺度數值模擬技術及其應用方面合作研究所取得的成果。
作者介紹
劉勇//李國超|責編:鄭晨暉
目錄
第1章  緒論
  1.1  研究背景
  1.2  研究意義
  1.3  CFRP鑽削跨尺度數值模擬研究現狀
    1.3.1  CFRP彈性性能表徵
    1.3.2  CFRP鑽削數值模擬研究
    1.3.3  CFRP跨尺度數值模擬研究
    1.3.4  CFRP鑽削軸向力預測
    1.3.5  CFRP超聲振動輔助鑽削工藝
  1.4  本章小結
第2章  考慮纖維隨機分佈的CFRP彈性性能表徵
  2.1  引言
  2.2  基於跨尺度建模的UD-CFRP彈性性能表徵
    2.2.1  纖維隨機分佈的UD-RVE結構建模
    2.2.2  周期性邊界條件的建立與UD-RVE模型的載入
    2.2.3  基於纖維隨機分佈的漸進均質化理論模型
    2.2.4  UD-RVE模型網格尺寸優化分析及UD-CFRP彈性性能表徵
  2.3  MD-CFRP彈性性能表徵
    2.3.1  MD-RVE結構化建模與表徵分析
    2.3.2  MD-RVE簡化建模與表徵分析
    2.3.3  不同鋪層角度的MD-CFRP宏觀彈性性能一體化表徵
    2.3.4  不同鋪層順序的MD-CFRP宏觀彈性性能一體化表徵
  2.4  CFRP彈性性能測試實驗
    2.4.1  實驗設置與測試分析
    2.4.2  測試結果與討論
  2.5  本章小結
第3章  基於微觀力學失效理論的CFRP 動態漸進損傷演化模型
  3.1  引言
  3.2  基於CFRP微觀力學失效理論的跨尺度數值模擬方法
    3.2.1  UD-CFRP微觀應力的計算
    3.2.2  基於結構化UD-RVE模型的SAFs獲取
    3.2.3  CFRP組分結構的微觀力學損傷演化模型
    3.2.4  CFRP動態跨尺度數值模擬的VUMAT子程序實現
  3.3  基於混合失效法則的CFRP層間損傷模型
    3.3.1  CEs本構模型
    3.3.2  CEs損傷失效與演化模型
  3.4  本章小結
第4章  基於跨尺度建模的CFRP鑽削數值模擬與模型評價
  4.1  引言
  4.2  CFRP跨尺度鑽削數值模擬分析
    4.2.1  簡化UD-RVE模型的跨尺度建模分析
    4.2.2  基於動態漸進損傷模型的CFRP跨尺度鑽削模擬分析
  4.3  鑽削實驗平台與損傷觀測系統搭建
  4.4  模擬結果的驗證與分析
    4.4.1  軸向力與扭矩對比分析
    4.4.2  孔壁表面形貌對比分析
    4.4.3  預製孔出入口損傷對比分析
  4.5  跨尺度鑽削模型的評價
    4.5.1  軸向力與扭矩預測的評價
    4.5.2  預製孔出入口損傷的評價

    4.5.3  模擬效率與精度的對比
  4.6  本章小結
第5章  基於跨尺度模型-人工神經網路的軸向力快速預測
  5.1  引言
  5.2  跨尺度有限元模型網格尺寸優化
    5.2.1  不同網格尺寸的CFRP跨尺度有限元建模
    5.2.2  跨尺度鑽削模型計算效率與模擬結果對比分析
  5.3  跨尺度鑽削模型參數樣本的獲取
    5.3.1  基於偽隨機演算法的CFRP材料參數和工藝參數樣本集獲取
    5.3.2  指令驅動有限元-跨尺度模型的軸向力樣本集獲取
    5.3.3  基於BP-ANN模型的參數特徵選擇分析
  5.4  基於多層BP-ANN模型的軸向力快速預測
    5.4.1  多層結構BP-ANN建模
    5.4.2  驗證樣本集的獲取及軸向力的預測
  5.5  軸向力驗證實驗
    5.5.1  全因子實驗方案設置
    5.5.2  驗證結果與討論
  5.6  本章小結
第6章  CFRP縱扭耦合超聲振動輔助鑽削工藝分析
  6.1  CFRP縱扭耦合RUAD工藝損傷抑制機理
    6.1.1  縱扭耦合RUAD工藝分析
    6.1.2  縱扭耦合RUAD損傷抑制機理
  6.2  CFRP縱扭耦合RUAD實驗設置與跨尺度有限元建模
    6.2.1  縱扭耦合RUAD系統
    6.2.2  CFRP縱扭耦合RUAD實驗測試系統
    6.2.3  CFRP縱扭耦合RUAD跨尺度有限元建模
  6.3  CFRP縱扭耦合RUAD實驗結果與討論
    6.3.1  鑽削力與扭矩對比分析
    6.3.2  孔壁表面形貌對比分析
    6.3.3  孔出入口損傷對比分析
  6.4  本章小結
第7章  總結與展望
  7.1  總結
  7.2  主要創新點
  7.3  展望
參考文獻

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