缝合泡沫复合材料弯曲性能研究

发布时间：2020-12-17 02:12

　　利用Abaqus分析平台建立了缝合泡沫夹层结构在三点弯曲载荷下的动力学有限元模型,通过杆单元模型模拟缝线树脂柱的受力情况,基于hashin破坏准则考量了面内纤维断裂、基体压溃等损伤情况。对缝合泡沫复合结构和未缝合泡沫复合结构进行了三点弯曲实验,其中缝合泡沫复合结构最大弯曲载荷提高80%左右,弯曲挠度提高30%左右,说明缝线树脂柱的引入可以有效提高缝合泡沫夹层结构的弯曲性能,而模拟得到的实验数据相较真实数据的误差都控制在10%以内,证明了模型的可靠性,利用hashin准则下纤维压缩损伤情况(HSNFCCRT)和hashin准则下基体拉伸损伤情况(HSNMTCRT)的输出证明缝线树脂柱的加入有效地减少了纤维面板内部的层间损伤,表明其面内性能得到了明显的提高。 

【文章来源】：材料导报. 2020年18期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

纤维面板位置，(b)纤维面板中的铺层情况

成型实验件的俯视图与正视图

缝合泡沫夹芯结构模型由三部分组成:上下两层纤维面板、泡沫夹芯和缝合树脂柱。其中采用连续壳单元(SC8R)来定义纤维面板;采用三维实体单元(C3D8R)定义泡沫夹芯，有效防止其在弯曲加载过程中的剪切自锁;采用杆单元(T3D2)来定义缝线树脂柱。而在连接部分中，纤维面板和泡沫夹芯通过绑定约束(Tie)连接在一起，缝合树脂柱通过嵌入(Embedded)约束在整体模型中。同时采用刚体单元(C3D4)来定义三点弯曲实验中的加载杆和支撑杆，并通过面与面约束将它们连接在整体模型的上下面(图3)。2.2 纤维面板的本构模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]缝合对泡沫夹芯复合材料低速冲击性能的影响[J]. 龚小辉,赖家美,陈乐乐,胡根泉,黄志超.  高分子材料科学与工程. 2018(09)
[2]双轴向衬纱纬编玄武岩纤维复合材料弯曲性能[J]. 徐艳华,袁新林.  复合材料学报. 2013(02)



本文编号：2921221