本文關(guān)鍵詞：基于細(xì)觀仿真建模的CFRP細(xì)觀破壞

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【摘要】：碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料(CFRP)在細(xì)觀上呈現(xiàn)纖維、樹(shù)脂及界面組成的混合態(tài),其切削加工過(guò)程的實(shí)質(zhì)為刀具作用下材料細(xì)觀層面的破壞至切屑宏觀形成的演化過(guò)程。為了揭示CFRP切削加工過(guò)程中材料的細(xì)觀破壞,建立了CFRP切削的細(xì)觀有限元模型。該模型在幾何上包含了纖維、基體及界面等組成相,而不是使用傳統(tǒng)的等效均質(zhì)建模方法。各組成相不僅考慮了各自不同的材料本構(gòu),而且為了能夠模擬材料破壞,還將各組成相材料的失效及演化準(zhǔn)則考慮其中。該模型可從細(xì)觀層面更真實(shí)地模擬不同纖維角度CFRP單向板切削過(guò)程中纖維/基體斷裂、界面開(kāi)裂及演化的過(guò)程。仿真結(jié)果表明:不同纖維角度下CFRP細(xì)觀破壞不同,切削0°CFRP時(shí)以界面開(kāi)裂和纖維彎斷為主;切削45°/90°CFRP時(shí)主要是刀具侵入工件,纖維基體被壓斷;切削135°CFRP時(shí)則以纖維彎曲斷裂為主,斷裂面往往在加工面以下。通過(guò)實(shí)驗(yàn)顯微在線觀測(cè)手段驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性。
【作者單位】： 大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： CFRP 有限元仿真 細(xì)觀模型 細(xì)觀破壞 切屑
【基金】：國(guó)家“973”計(jì)劃(2014CB046503) 國(guó)家自然科學(xué)基金(51575082) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET-13-0081) 國(guó)家創(chuàng)新群體科學(xué)基金(51321004)
【分類(lèi)號(hào)】：TB332
【正文快照】： 引用格式:高漢卿,賈振元,王福吉,等.基于細(xì)觀仿真建模的CFRP細(xì)觀破壞[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào),2016,33(4):758-767.GAO H Q,JIA Z Y,WANG F J,et al.Mesoscopic failure of CFRP based on mesoscopic simulation modeling[J].Acta MateriaeCompositae Sinica,2016,33(4):758-767(in C，

本文編號(hào)：1097943