為了提高復合材料的面內(nèi)力學性能,提出了正交對稱嵌入式共固化縫合阻尼復合材料結(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合材料試件,利用萬能試驗機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合材料結(jié)構(gòu)力學性能研究奠定了基礎(chǔ)。 

【文章來源】：復合材料科學與工程. 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)力學參數(shù)進行數(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合材料預浸料的彈性模量,所以縫合后的ECSDC方形板的Ex增加量比Ey略大�？p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】：
期刊論文
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博士論文
[1]粘彈阻尼層共固化復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 2009

碩士論文
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[2]嵌入式共固化耐高溫阻尼復合材料制作工藝及其性能研究[D]. 張乾.青島理工大學 2014
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本文編號：2991474