铺层顺序对复合材料薄壁圆管轴向压溃吸能特性的影响研究

摘要：

采用仿真和试验相结合的方法探讨复合材料薄壁圆管在准静态轴向压缩载荷下的失效吸能特性和吸能机理.首先,建立复合材料薄壁圆管"层合壳"有限元模型,通过显式动力学方法求解其在准静态轴向载荷下的压溃失效力学行为.仿真与试验结果在圆管轴向压溃变形过程、初始峰值载荷、平均压溃载荷及比吸能等主要吸能参数上具有很好的一致性,验证了"层合壳"复合材料圆管有限元模型和建模方法的有效性.其次,采用解析模型与仿真分析方法分别对[0/90]3s、[0/90/02/902]s、[03/903]s三种不同铺层顺序的复合材料圆管的屈曲载荷与吸能特性进行了对比,进一步分析了铺层顺序对圆管失效吸能特性的影响.研究表明,0°与90°铺层交替程度对复合材料圆管的吸能特性影响较大,保证纤维失效方式在结构宏观失效中占主导地位能够提高材料失效吸收能量.

关键词：复合材料、薄壁圆管、有限元方法、吸能特性、铺层顺序

所属期刊栏目：35

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：中国民航局科技项目MHRD20140207;中央高校基本科研业务费中国民航大学专项项目3122015D022

在线出版日期：2018-11-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：231-239