本文所研究的内容主要分为两部分:一部分是研究金属基复合材料制成的功能梯度板的抗侵彻性能。由于金属基复合材料的优越性,科研人员已经对多种不同的增强颗粒和体积含量的金属基复合材料进行了研究,促进了金属基复合材料的发展。在金属基复合材料发展的基础上,由于功能梯度材料优越的抗侵彻性能,也引起了人们的关注。另一部分是研究飞行器结构的鸟撞问题。随着飞行器低空高速性能的发展的需要,以及生态环境保护工程卓有成效的工作,飞行器结构鸟撞问题受到了人们普遍的高度重视。 本文主要利用商用大型有限元软件LS_DYNA对层状梯度装甲板的抗侵彻过程、增强颗粒含量连续分布的功能梯度装甲板的抗侵彻过程以及飞行器结构的鸟撞问题进行了数值模拟。 经过本文所进行的数值模拟后我们发现: (1) 在层状梯度装甲板的抗侵彻过程中层状功能梯度板比铝板的抗侵彻性能好; (2) 在层状梯度装甲板的抗侵彻过程中铺层顺序为0%/57%/0%/26%/0%/12%/0%的功能梯度装甲板的抗侵彻性能最好; (3) 通过优化组合层状梯度板的铺层顺序以及增强颗粒的含量可以大大改善梯度板的抗侵彻性能; (4) 当SiC颗粒体积含量一定时,增强颗粒连续分布的功能梯度板表现出了优越的抗侵彻性能; (5) 增强颗粒连续分布的功能梯度板表面SiC颗粒体积含量越高,分布越不均匀,表面的弹性模量就越高,屈服应力就越高;畜此工业大学硕士研究生学位论丈(6)增强颗粒连续分布的功能梯度装甲板比匀质钢板表现出良好的抗侵彻性能;(7)功能梯度装甲板为整个抗侵彻性的优化设计提供了重要的途径。(8)在飞机结构鸟撞问题的模拟过程中,从数值结果的分布可以看出,本 文中的平衡木支腿结构的有限元数值分析模型是合理的;(9)在飞机结构鸟撞问题的模拟过程中,当鸟体撞击平衡木支腿结构上部 时,产生的结构内力相对较大;(10)鸟体撞击平衡木支腿的过程为鸟体穿透前缘蒙皮后,撞击前缘梁后鸟 体分成三部分一部分扑在前梁腹板上,其他两部分被梁割开飞走,平衡 木支腿整体结构可以经得起3.6千克重的鸟体以Vc=530km/h的速度对 支腿的撞击。关键词:金属基复合材料,功能梯度材料,数值模拟,抗侵彻,飞机结构鸟撞