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CFRP薄壁结构多尺度建模及耐撞性分析
被引量:
1
1
作者
朱国华
竺森森
+2 位作者
胡珀
王振
赵轩
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期3626-3639,共14页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有较高的比强度、比刚度及显著的轻量化效果,因此CFRP薄壁结构被作为能量吸收装置广泛应用于工程领域。以单向碳纤维复合材料为研究对象,利用扫描电镜获取其微观胞元结构参数及纤维体积分数,构建能够...
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有较高的比强度、比刚度及显著的轻量化效果,因此CFRP薄壁结构被作为能量吸收装置广泛应用于工程领域。以单向碳纤维复合材料为研究对象,利用扫描电镜获取其微观胞元结构参数及纤维体积分数,构建能够准确反映其微观形态的代表性体积单元(Representative volume element,RVE),通过加载周期性边界条件及单位载荷,获取材料宏观等效弹性参数,并开展实验验证。随后,开发基于微观力学的失效准则及损伤演化方程,并结合材料力学特点,构建CFRP宏观损伤模型,最终形成一套基于微观失效的多尺度损伤模型。在此基础上,对CFRP薄壁圆管在轴向准静态载荷下的压溃性能进行数值仿真,并与实验结果进行对比,验证了多尺度模型的仿真精度。最后,基于验证后的多尺度有限元模型,研究了碳纤维铺层角度及碳纤维体积分数对CFRP薄壁结构耐撞性的影响。结果表明:铺层角度和碳纤维体积分数对CFRP圆管耐撞性能具有较大影响。
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关键词
碳纤维增强树脂基复合材料
耐撞性
多尺度分析
多尺度损伤模型
微观失效准则
原文传递
题名
CFRP薄壁结构多尺度建模及耐撞性分析
被引量:
1
1
作者
朱国华
竺森森
胡珀
王振
赵轩
机构
长安大学汽车学院
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期3626-3639,共14页
基金
国家重点研发计划(2021 YFB2501705)
国家自然科学基金(51905042)
长安大学中央高校基础研究基金(300102221201)。
文摘
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有较高的比强度、比刚度及显著的轻量化效果,因此CFRP薄壁结构被作为能量吸收装置广泛应用于工程领域。以单向碳纤维复合材料为研究对象,利用扫描电镜获取其微观胞元结构参数及纤维体积分数,构建能够准确反映其微观形态的代表性体积单元(Representative volume element,RVE),通过加载周期性边界条件及单位载荷,获取材料宏观等效弹性参数,并开展实验验证。随后,开发基于微观力学的失效准则及损伤演化方程,并结合材料力学特点,构建CFRP宏观损伤模型,最终形成一套基于微观失效的多尺度损伤模型。在此基础上,对CFRP薄壁圆管在轴向准静态载荷下的压溃性能进行数值仿真,并与实验结果进行对比,验证了多尺度模型的仿真精度。最后,基于验证后的多尺度有限元模型,研究了碳纤维铺层角度及碳纤维体积分数对CFRP薄壁结构耐撞性的影响。结果表明:铺层角度和碳纤维体积分数对CFRP圆管耐撞性能具有较大影响。
关键词
碳纤维增强树脂基复合材料
耐撞性
多尺度分析
多尺度损伤模型
微观失效准则
Keywords
carbon fiber reinforced plastics
crashworthiness
multi-scale analysis
multi-scale damage model
micromechanics of failure
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CFRP薄壁结构多尺度建模及耐撞性分析
朱国华
竺森森
胡珀
王振
赵轩
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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