题目：平流层浮空器蒙皮材料撕裂行为研究

平流层浮空器因其自身的经济和军事价值而备受各国关注，蒙皮材料是平流层浮空器构成的核心，因而本文的研究对于蒙皮材料的实际工程应用有着非常强的现实意义，对于设计出更加适应平流层浮空器生存环境的蒙皮材料来说是大有裨益的。

为了研究蒙皮材料中裂纹扩展的特点以及影响蒙皮材料裂纹扩展的因子，本文通过使用有限元分析法模拟仿真并分析蒙皮材料构件的裂纹，当前，裂纹的自动扩展分析还不能通过现在通用的有限元分析软件来实现，所以，我们就需要立足于现有的有限元分析软件，增加模拟裂纹自动扩展的程序模块，程序模块需要用Python脚本语言来编写，通过对试验数据的分析，得出不同初始方向的中心对称裂纹的应力强度因子，佐证了Abaqus有限元分析软件在应力强度因子计算方面的实用性，然后，用这种分析方法对蒙皮材料的初始裂纹扩展进行模拟分析，进而获得该种蒙皮材料不同初始裂纹的扩展特点和趋势，这些裂纹的类型包括关于中心对称的45°和90°裂纹、边缘裂纹以及中心矩形裂纹，与此同时，对中心对称裂纹进行了等效研究。

通过对蒙皮材料扩展机理的研究，分析出裂纹扩展的方向和趋势，获得有相应初始裂纹的蒙皮材料的受力分布，并初步研究了如何在易出现初始裂纹的位置进行加强强度设计，避免出现大面积的破坏，有利于指导蒙皮材料的维护、保养以及延寿，意义重大，在未来的实际工程具有非常强的应用价值。最后，通过建模研究和分析动态响应下的蒙皮撕裂机理，由于Abaqus的局限性，需要通过编辑INP文件来驱动有限元模型的分析，这种方法一方面减少了模拟量，另一方面，采用这种形式可以为未来研究撕裂强度的优化提供基础和条件，通过研究分析发现蒙皮材料的初始裂纹在动态载荷的条件下要比在静态载荷的条件下扩展得要快，这需要我们在设计蒙皮材料部件组合的时候考虑某一受力区域所承受的动态载荷，需要在这一区域进行加强设计，同时还要考虑蒙皮材料的固有频率，破坏动态载荷与蒙皮材料之间可能产生的“共振”现象，达到保护蒙皮材料的目的。