本文關(guān)鍵詞：樹脂基碳纖維單層板電熱效應(yīng)特征的研究　出處：《中國民航大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 碳纖維 有限元模型 電熱效應(yīng) 絲束 溫度場

【摘要】：本論文首先采用統(tǒng)計分析、電路軟件仿真等手段建立了平紋織物碳纖維樹脂基單層板體積單元的等效電阻網(wǎng)絡(luò),得到了不同通電方向([經(jīng)向]、[45])及不同電流密度(2A以下)下的電阻值的隨機(jī)分布規(guī)律。然后,通過計算獲得碳纖維絲束電熱物理特性及力學(xué)性能參量,利用ABAQUS有限元軟件建立了簡化的織物-樹脂復(fù)合材料模型,得到通電后絲束復(fù)合體系單元的溫度場和應(yīng)力場。最后,制備了間距放大的織物單層板試樣,使用電熱載荷實驗平臺,進(jìn)行了不同通電方向([經(jīng)向]、[45])及不同電流密度(2A以下)下的通電試驗。測得了試樣表面溫度隨時間的變化規(guī)律。主要結(jié)論有:1.經(jīng)向通電的有限元模型的溫度場分布不均勻,這體現(xiàn)在碳纖維絲束間溫度不同、絲束和樹脂溫度相差較大。絲束和樹脂接觸界面溫度較高。經(jīng)緯向絲束搭接接觸面的溫度遠(yuǎn)比其他位置高。45度方向通電的溫度場分布不均勻,而且與經(jīng)向通電得到的溫度場有所差別,體現(xiàn)在高溫區(qū)域分布不同,45度通電模型所得的高溫區(qū)的溫度值更高。2.對于經(jīng)向通電模型的應(yīng)力場分布。我們發(fā)現(xiàn)整個模型的應(yīng)力場分布不均勻。絲束與樹脂接觸的部位應(yīng)力比其他地方大。3.在給試樣通以電流時,經(jīng)緯向纖維搭接處的表面溫度快速升高,達(dá)到穩(wěn)態(tài),加載的電流越大,升溫速率越快,產(chǎn)生的焦耳熱越多,達(dá)到穩(wěn)態(tài)后的溫度越高。4.經(jīng)緯向搭接試樣測試結(jié)果表明,搭接節(jié)點處的穩(wěn)態(tài)溫度隨著加載的電流密度的增大,隨之增加,近似地呈線性變化。對比模擬和試驗所得溫度,兩者吻合性較好,故有限元模型可以用來較好地預(yù)測溫度值和應(yīng)力值。
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V258

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