編號：CYYJ04073
篇名：碳纖維鋪層及三明治結(jié)構(gòu)對復(fù)合材料層間性能及變形的影響
作者：毛德勝 白彧 李傳戈 周燕 韓遠(yuǎn)飛 范蕙萍
關(guān)鍵詞： 碳纖維復(fù)合材料 變形 有限元分析 ABAQUS
機(jī)構(gòu)： 青島城市學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院
摘要： 隨著社會的發(fā)展,軌道交通的輕量化需求越來急迫。碳纖維復(fù)合材料CFRP具有高比強(qiáng)度、高比剛度等優(yōu)點(diǎn),在軌道交通車輛的輕量化實(shí)現(xiàn)中表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而,由于CFRP的各向異性,不同鋪層方向的層間性能存在差異。CFRP制作過程中都會產(chǎn)生殘余應(yīng)力,從而導(dǎo)致變形。為了更好地預(yù)測層間性能和控制CFRP的變形,對CFRP的層間性能和變形行為進(jìn)行了深入研究,重點(diǎn)研究了對稱鋪層方案對層間性能的影響以及泡沫三明治結(jié)構(gòu)對變形的影響。通過Abaqus進(jìn)行模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn),雖然鋪層的原始層和對稱層在CFRP厚度方向位置不同,但其應(yīng)力水平及應(yīng)力分布保持一致。此外,三明治結(jié)構(gòu)對接觸面設(shè)置了粘性行為和損傷準(zhǔn)則,三明治結(jié)構(gòu)能夠有效降低變形量,提高整體的抗屈服和抗變形性能。研究結(jié)果表明,對稱鋪層方案和泡沫三明治結(jié)構(gòu)可以有效改善CFRP的層間性能和變形,為軌道交通車輛的輕量化設(shè)計(jì)和變形控制提供重要的參考。
