嵌入式共固化缝合阻尼复合材料面内力学性能

发布时间：2021-01-21 16:07

　　为了提高复合材料的面内力学性能,提出了正交对称嵌入式共固化缝合阻尼复合材料结构,建立该结构面内等效弹性参数的数值模拟模型,通过热压罐的中温共固化工艺制备出嵌入式共固化缝合阻尼复合材料试件,利用万能试验机的拉伸测试验证本文数值模拟方法的有效性。使用有效的ANSYS有限元模型进一步分析出面内等效弹性参数E_x、E_y、G_xy、ν_xy随针距、行距和阻尼层厚度的变化规律,为嵌入式共固化缝合阻尼复合材料结构力学性能研究奠定了基础。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

网格结构图

对模型施加载荷与约束后,对有限元模型进行求解,有限元模型变形云图见图3。数值模拟时,模型受力发生变形,从图中可以看出,从约束边到自由边,模型的变形量越来越大,符合实际情况。本文中的ECSDC方形板在实际应用中的厚度范围在2 mm～3 mm之间,因为厚度较小,所以本文只对ECSDC方形板的面内力学参数进行数值模拟。

保持缝线行距为10 mm不变,改变缝合针距,图4为弹性模量Ex与Ey随针距的变化曲线。从表5可知,未缝合ECCDS板的弹性模量Ex=Ey=25.91 GPa,从图4中可知,缝合后ECSDC方形板的弹性模量Ex与Ey都有一定程度的增大,其中X方向(缝线平行的方向)的弹性模量Ex增加较大,随着针距的增大,Ex与Ey减小。当ECSDC方形板受到X方向的拉力时,缝线也会受力变形,从表3可以看出,缝线本身的弹性模量大于复合材料预浸料的弹性模量,所以缝合后的ECSDC方形板的Ex增加量比Ey略大。缝合结构会增加ECSDC方形板的结构刚度,缝合针距越密,刚度增加越大,所以随着针距的增大,Ex与Ey减小。图5为泊松比νxy随针距的变化规律,从图中可以看出,ECSDC方形板的泊松比νxy较小,随着针距的增加,νxy减小,而且其变化范围很小。

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
[1]嵌入式共固化阻尼复合材料结构力学性能研究[D]. 李雪.青岛理工大学 2015
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本文编号：2991474