- 文献综述（或调研报告）：
整体式缝合结构实际是一种复合材料夹芯板，面板采用高性能复合材料，芯材采用气凝胶等轻质材料，面芯结合是结构的薄弱部分，容易分层破坏，同时由于芯材力学性能较差，其结构的平压力学性能较弱。但利用纤维缝线，按照一定的排布，克服了传统复合材料铺层之间只靠基体起粘连和传递载荷的作用、垂直于铺层方向以及铺层之间的性能较弱、容易发生分层破坏的缺点[4]，将干态的上下面板与芯层材料缝合在一起形成整体结构然后采用真空导入模塑工艺( Vacuum Infusion Molding Process，VIMP) 制备成整体缝合结构。其中缝合线在树脂固化之后形成承力柱，能够有效增强夹芯结构面芯连接和提高结构的Z向力学性能[5-6]。
- 缝合复合材料研究现状
国内通过对复合材料夹芯板的三点弯曲仿真研究，得到了面板厚度和夹心层孔隙率对结构试验结果有一定影响[7]。同时层合板分层破坏的形式主要有两类，一类是与分层正应力有关的张开型或称剥离型；另一类是与分层切力有关的滑切型。Tiebreak是有限元计算中的一种特殊接触，用来模拟分层破坏中的裂纹初始和裂纹扩展过程。庄蔚敏等[8] 采用Tiebreak算法模拟了碳纤维复合材料层合板三点弯曲时的分层破坏，以等效应力为失效准则的复合材料模型模拟纤维断裂，实现了碳纤维复合材料层合板分层破坏和纤维断裂的复杂失效模拟[8]。
在对复合材料夹芯板的振动特性研究方面，刘建良等[9]对几种典型复合材料板的振动特性进行综合对比分析，得到了格栅夹层板方案整体上振动抑制特性优于层合板方案，推算后得出。复合材料的大量使用带来了许多非线性问题，使得原有的线性理论不能满足于结构的精度要求，非线性辨识问题成为现代科学一个亟待解决的领域。何蕊等[10]通过研究非线性类型，利用FPK方程的近似方法研究随机激励下的振动方程，应用非线性顶一下的频率响应函数及奈奎斯特图对铝蜂窝板非线性动力学特性进行定性分析，确定铝蜂窝板的非线性类型。
目前国内外对多种热防护结构的研究多数仅在于单一载荷作用下的响应研究，但复杂耦合载荷环境是导致高速飞行器进气道等部件破坏的重要因素。邹学锋等[11]为预测静力、噪声、热等联合载荷作用下进气道壁板结构的响应特性，以四边简支的典型钛合金壁板结构为研究对象，由薄板大挠度运动方程出发，结合有限元计算得到钛合金板热屈曲系数、热模态特性以及预应力作用下的模态特性，利用顺序耦合的方法计算壁板的热声响应。利用Newmark时间积分方法对计算进行非线性处理，分析得到壁板中心处的频率响应特性，采用蒙特卡洛法生成时域随机载荷，在此基础上计算得到钛合金壁板在静力、热、噪声联合载荷下的时域响应特性曲线。
- 基于均匀化的缝合夹芯复合材料建模方法
针对缝合式夹芯复合材料宏观弹性性能的研究主要有试验测试[12]和数值仿真[13]，但由于试验工况、试件设计加工的复杂性等，导致试验有一定的局限性，仿真方法成为了获取复合材料宏观力学性能的有效补充。针对复合材料细观代表性体积单元进行分析，提取反映复合材料组分信息、编织形式等特点的单胞模型，采用均匀化方法进行等效[14]，可以得到复合材料有效弹性参数。结合试验数据，将预测结 果作为初值进行参数识别，可以得到更加准确的复合材料弹性参数。姜东等[15-16]根据等效板理论以及三明治夹芯板理论将芯层等效为正交各向异性板，建立了含胶层的三明治夹芯结构有限元模型。马元春[17]建立了缝合式夹芯复合材料串并联单胞模型，基于理论假设，得到等效弹性参数预测公式。
基于均匀化理论，研究缝合式夹芯复合材料结构的动力学建模方法，将缝合后的面板和芯层分别进行等效，建立缝合式夹芯复合材料层合板等效模型，通过等效前后结构动态性对比，验证了建模方法的准确性。在缝合式单胞模型的基础上，研究了缝合线密度对结构性能的影响。
模型的等效建模方法是在缝合式夹芯结构中找出有规律、具有代表性的体积单元用以反映结构整体的宏观性能。该代表性体积单元可体现宏观整体结构的组分信息，被称之为单胞模型。在单胞模型上施加位移边界条件再通过计算可以得到等效材料参数。由于缝合式夹芯复合材料结构上下面板与内部气凝胶复合材料面板材料参数之间差异较大，因此将单胞模型取为3 层结构，再将上下面板、芯层部分等效为3层均质的正交各向异性板[18]。
- 复合材料失效分析方法
复合材料具有复杂的失效模式，复合材料的断裂是由于多种失效(如基体开裂、界面脱粘、纤维断裂及分层)的起始以及它们之间的相互作用，并且依赖于很多参数，如纤维、树脂的性能、叠层顺序、固化过程、环境、温度以及使用条件等[19]。通过分析损伤特征和断裂表面，失效分析还是可以揭示断裂特征和相关的影响因素，显示材料缺陷，并且帮助判断失效原因。从微观角度来看，不同载荷下的失效模式相对来说是类似的，因此，复合材料的失效分析更应着重于宏观的分析。
目前，复合材料失效判据众多，既有基于单向带基本力学性能的宏观力学计算模型，如 Zinoviev 判据、Puck 判据、Bogetti 判据、Hashin判据、Sun判据等，也有基于材料组分基本性能的细观力学计算模型，如Hang判据、Tsai判据、Mayes判据，但没有一个“放之四海而皆准”的失效判据，每个判据仅仅适用一定的范围[20]。分析复合材料零件的失效，需要从断口、理论以及综合方面来进行。有关复合材料断裂图像的知识也仍是有限的，但已引起人们的高度重视。在拉伸或压缩测试的简单试样上，有明显的断口特征提供失效模式、裂纹扩展方向和可能的环境条件。然而，这些特征的解释是模棱两可的。分层断口图像很多，但一些断裂花样的解释不明确，也还没有形成复合材料失效分析的成熟方法。
参考文献
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
