為了模擬單向碳纖維增強復合材料圓管的壓潰失效形式及吸能特性,對圓管進行軸向壓潰試驗,獲得圓管的壓潰失效形式及壓潰載荷-位移曲線。采用單層殼單元模型進行壓潰仿真,確定MAT54材料模型中非試驗可測量參數(shù)。建立多層殼單元模型,基于Tiebreak接觸模擬分層失效,研究網格劃分尺寸及殼單元層數(shù)對壓潰失效形式的影響,通過與試驗結果對比驗證所建立模型的準確性。研究表明參數(shù)YCFAC和SOFT影響壓潰載荷-位移曲線的峰值載荷和平均壓潰載荷。網格尺寸和殼單元層數(shù)影響圓管的失效形式,網格尺寸越小,分層失效和基體開裂現(xiàn)象越明顯。隨著殼單元層數(shù)增加,初始峰值載荷呈遞減趨勢,所需計算時間呈指數(shù)型增長趨勢。綜合考慮計算成本和預測準確性,采用4層殼單元模型能夠準確預測碳纖維圓管的軸向壓潰性能和分層失效。 

【文章來源】：機械工程學報. 2020,56(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

圓管試件結構尺寸

采用CSS-88100電子萬能試驗機分別對兩個試件進行軸向壓潰試驗，加載速率為3 mm/min，設置壓潰位移s=45 mm，試件的軸向壓潰試驗如圖2所示，獲得的載荷-位移曲線見圖3。圖3 圓管的壓潰載荷-位移曲線

圓管的壓潰載荷-位移曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]纖維鋪層角度對復合材料薄壁圓管軸向壓潰吸能特性影響研究[J]. 解江,馬驄瑤,霍雨佳,周建,牟浩蕾,馮振宇.  振動與沖擊. 2018(20)
[2]單向碳纖維復合材料錐管軸向吸能特性研究[J]. 王振,宋凱,朱國華,成艾國.  振動與沖擊. 2018(07)
[3]輕量化多材料汽車車身連接技術進展[J]. 李永兵,馬運五,樓銘,雷海洋,林忠欽.  機械工程學報. 2016(24)
[4]面向汽車輕量化應用的碳纖維復合材料關鍵技術[J]. 宋燕利,楊龍,郭巍,華林.  材料導報. 2016(17)
[5]CFRP復合材料層合圓筒軸向壓縮試驗與數(shù)值模擬[J]. 田春雷,皮愛國,黃風雷.  復合材料學報. 2013(02)



本文編號：3222419