航空玻璃动态力学性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

由于航空玻璃材料不仅力学性能对应变率的敏感性比金属材料的要强的多，而且动态压缩和拉伸性能与静态性能相比也不一样。

一方面呈现出弹塑性特性，另一方面，材料的应力-应变曲线、屈服应力、破坏应力都随着材料变形速率的变化而变化。

本论文运用最小二乘法，根据实验结果确定出模型参数，比较材料在不同温度情况下的应力-应变曲线，得出航空玻璃材料的动态力学性能，将为航空玻璃材料在不同应变率条件下的仿真研究提供依据，而且通过实验分析风挡材料的动态响应特性为风挡抗鸟撞设计提供参考，对保证飞机及飞行员安全也有着重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

随着世界经济的发展，各国对航空工业领域越来越重视，在航空材料上也有了越来越高的要求。

目前对航空玻璃动态力学性能的实验研究较少，但是在不断的推陈出新，在实验方面国内吴衡毅、马钢等人对于有机玻璃准静态和种应变率以及压缩载荷作用下下的力学性能进行了研究，在本构模型建立方面国外对三种应变率与温度影响下的无定形聚合物本构模型的研究，建立的合理的模型理论。

目前，ppg已成为商用飞机驾驶舱玻璃的全球最大的供应商，其在美国加利福尼亚州的西马（sylmar）工厂，阿拉巴马州的亨茨维尔（huntsville）工厂和意大利米兰附近的安伯航天分公司都在生产飞机风挡玻璃。

3. 研究的基本内容与计划

第1~2周：熟悉任务，收集资料，进行必要的设计准备，包括复习并掌握冲击动力学、陶瓷材料等相关课程知识，能熟练运用excel或origin软件处理实验数据，填写开题报告。

第3周：综述航空玻璃材料的力学行为特点，了解航空有机玻璃的动态性能测量技术的发展现状；

第4-5周：理解分离式霍普金森测量实验的基本原理及基本方程；

4. 研究创新点

分离式hopkinson压杆（shpb）系统是一种比较成熟的、用于测试材料在高应变率条件下响应的装置（示意图如下所示）。

本论文拟选择航空玻璃材料作为研究对象，以hopkinson系统作为加载装置，系统地研究航空玻璃材料的动态力学性能。

得出陶瓷材料在高过载情况下的应力应变关系，研究结果将对评价该特定航空玻璃的安全性与可靠性具有重要的意义。