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复合材料智能格栅结构特性研究

作　者: 苟欢敏
导　师: 徐志伟
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 复合材料格栅结构智能结构神经网络载荷识别
分类号: V229.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

复合材料格栅结构(AGS)是一种新型的轻质高强度结构材料,在航空航天领域有着广阔的应用前景。经过十多年的发展,很多学者对其结构构型、力学性能、制备工艺、损伤特性等都进行了深入的研究,目前已经在实际的航天结构中得到了初步的应用。本文采用理论分析与实验相结合的方法,对复合材料格栅结构的力学性能进行研究。主要研究工作包括:(1)采用有限元分析软件分别对多种不同构型的格栅结构和蜂窝结构的力学性能进行分析和仿真;(2)对复合材料格栅结构的加工工艺进行了研究,根据实验室已有条件,制备了等边三角形格栅结构实验件;(3)设计了六通道应变测试系统,完成了格栅结构三点弯曲实验研究,并将实验结果与有限元分析结果进行了对比,验证了制备工艺方法的可行性和结构力学性能的一致性;(4)采用神经网络对所制备的三角形格栅结构试件进行初步的载荷识别研究,采用两种不同的识别模式,对结构施加集中载荷情况下的载荷位置进行初步的识别,结果证明具有较好的识别率;本文得到了国家自然科学基金(90716003)和武器装备预研项目的基金资助。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-16
  1.1 复合材料格栅结构的研究背景和意义  11
  1.2 复合材料格栅结构国内外的研究现状  11-14
  1.3 本文的研究内容  14-15
  1.4 本章小结  15-16
第二章格栅结构力学特性的有限元分析  16-23
  2.1 有限元分析法  16
  2.2 三角形格栅结构有限元分析  16-19
  2.3 复合材料格栅结构与蜂窝结构力学性能的对比分析  19-22
    2.3.1 单面蒙皮时格栅结构与两种蜂窝结构力学性能比较  19-21
    2.3.2 双面蒙皮时格栅结构与两种蜂窝结构力学性能比较  21-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章复合材料格栅结构的制备工艺  23-29
  3.1 复合材料格栅结构制备工艺  23-26
    3.1.1 混合工艺法  23-24
    3.1.2 模具膨胀工艺  24
    3.1.3 拉挤-互锁工艺  24-25
    3.1.4 加套管的槽型连接格栅结构  25
    3.1.5 TRIG 结构  25-26
  3.2 三角形复合材料格栅结构制备工艺  26-28
  3.3 本章总结  28-29
第四章复合材料格栅结构的力学性能实验研究  29-39
  4.1 实验系统原理及组成  29
  4.2 测试系统硬件设计  29-33
    4.2.1 传感电路  29-30
    4.2.2 测量电路  30-32
    4.2.3 DAQ2010 数据采集卡  32-33
  4.3 测试系统软件设计  33-35
    4.3.1 数据采集卡驱动函数介绍  33-34
    4.3.2 数字滤波  34
    4.3.3 应变值的换算  34-35
  4.4 格栅结构力学性能测试  35-38
  4.5 小结  38-39
第五章复合材料格栅结构载荷识别实验研究  39-53
  5.1 神经网络基本理论  39-42
    5.1.1 径向基函数神经元模型  39-40
    5.1.2 RBF 神经网络  40-41
    5.1.3 概率神经网络  41-42
  5.2 神经网络方法在载荷识别中的应用  42-43
  5.3 基于概率神经网络的复合材料格栅结构载荷识别  43-51
    5.3.1 基于matlab 的神经网络载荷识别程序  43-45
    5.3.2 复合材料格栅结构载荷识别方法一  45-47
    5.3.3 复合材料格栅结构载荷识别方法二  47-49
    5.3.4 神经网络可靠性验证实验  49-51
  5.4 本章小结  51-53
第六章全文工作总结与展望  53-55
  6.1 全文总结  53
  6.2 研究工作展望  53-55
参考文献  55-59
致谢  59-60
在学期间的研究成果及发表的学术论文  60-61
附录  61

复合材料智能格栅结构特性研究

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