為了提高復(fù)合材料的面內(nèi)力學(xué)性能,提出了正交對稱嵌入式共固化縫合阻尼復(fù)合材料結(jié)構(gòu),建立該結(jié)構(gòu)面內(nèi)等效彈性參數(shù)的數(shù)值模擬模型,通過熱壓罐的中溫共固化工藝制備出嵌入式共固化縫合阻尼復(fù)合材料試件,利用萬能試驗機(jī)的拉伸測試驗證本文數(shù)值模擬方法的有效性。使用有效的ANSYS有限元模型進(jìn)一步分析出面內(nèi)等效彈性參數(shù)E_x、E_y、G_xy、ν_xy隨針距、行距和阻尼層厚度的變化規(guī)律,為嵌入式共固化縫合阻尼復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究奠定了基礎(chǔ)。 

【文章來源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

網(wǎng)格結(jié)構(gòu)圖

對模型施加載荷與約束后,對有限元模型進(jìn)行求解,有限元模型變形云圖見圖3。數(shù)值模擬時,模型受力發(fā)生變形,從圖中可以看出,從約束邊到自由邊,模型的變形量越來越大,符合實際情況。本文中的ECSDC方形板在實際應(yīng)用中的厚度范圍在2 mm～3 mm之間,因為厚度較小,所以本文只對ECSDC方形板的面內(nèi)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬。

保持縫線行距為10 mm不變,改變縫合針距,圖4為彈性模量Ex與Ey隨針距的變化曲線。從表5可知,未縫合ECCDS板的彈性模量Ex=Ey=25.91 GPa,從圖4中可知,縫合后ECSDC方形板的彈性模量Ex與Ey都有一定程度的增大,其中X方向(縫線平行的方向)的彈性模量Ex增加較大,隨著針距的增大,Ex與Ey減小。當(dāng)ECSDC方形板受到X方向的拉力時,縫線也會受力變形,從表3可以看出,縫線本身的彈性模量大于復(fù)合材料預(yù)浸料的彈性模量,所以縫合后的ECSDC方形板的Ex增加量比Ey略大。縫合結(jié)構(gòu)會增加ECSDC方形板的結(jié)構(gòu)剛度,縫合針距越密,剛度增加越大,所以隨著針距的增大,Ex與Ey減小。圖5為泊松比νxy隨針距的變化規(guī)律,從圖中可以看出,ECSDC方形板的泊松比νxy較小,隨著針距的增加,νxy減小,而且其變化范圍很小。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合材料在新一代大型民用飛機(jī)中的應(yīng)用[J]. 馬立敏,張嘉振,岳廣全,劉建光,薛佳.  復(fù)合材料學(xué)報. 2015(02)
[2]復(fù)合材料及碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 董博.  遼寧化工. 2013(05)
[3]國外高性能纖維及其復(fù)合材料在高速列車的應(yīng)用[J]. 羅晰旻,羅益鋒.  高科技纖維與應(yīng)用. 2011(05)
[4]嵌入式共固化復(fù)合材料阻尼結(jié)構(gòu)的新進(jìn)展[J]. 梁森,梁磊,米鵬.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2010(04)
[5]復(fù)合材料在軌道交通上的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 蔣鞠慧,陳敬菊.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(06)
[6]蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)面內(nèi)等效彈性參數(shù)的分析研究[J]. 梁森,陳花玲,陳天寧,梁天錫.  航空材料學(xué)報. 2004(03)
[7]縫合復(fù)合材料彈性性能的三維有限元細(xì)觀分析與試驗驗證[J]. 燕瑛,韓鳳宇,楊東升,劉兵山.  航空學(xué)報. 2004(03)

博士論文
[1]粘彈阻尼層共固化復(fù)合材料的性能研究與優(yōu)化設(shè)計[D]. 潘利劍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]嵌入式共固化阻尼復(fù)合材料結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究[D]. 李雪.青島理工大學(xué) 2015
[2]嵌入式共固化耐高溫阻尼復(fù)合材料制作工藝及其性能研究[D]. 張乾.青島理工大學(xué) 2014
[3]嵌入式共固化復(fù)合材料阻尼結(jié)構(gòu)工藝及力學(xué)性能研究[D]. 張忠勝.青島理工大學(xué) 2012



本文編號：2991474