铺层角度和触发机制对碳纤维复合材料六边形薄壁管准静态轴向压缩性能的影响

复合材料六边形碳纤维薄壁管采用预浸料铺放和纤维缠绕组合工艺成型,并在管端部设置开槽、开孔不同形式的触发机制。对复合材料薄壁管进行准静态轴向压缩载荷实验,分析其变形模式和吸能机理,及铺层角度和触发机制对薄壁管比吸能和总吸能的影响。实验证明,相同触发机制下[±45°]铺层角度的六边形薄壁管试件的比吸能和总吸能比[0°/90°]、[±45°2/0°/0°/90°/0°]、[64°2/0°2/64°2/0°2/64°2]铺层角度试件高123.7%、111.5%、111.5%,相同铺层角度下触发机制为开槽时的初始峰值载荷要高于开孔形式。

六边形薄壁管准静态轴向压缩实验与分析

本文对六边形薄壁金属Al管、复合材料管和Al-复材混杂管进行准静态压缩实验,并结合有限元方法建模分析。实验结果表明,六边形薄壁管在准静态压缩下有稳定的失效破坏模式,Al-复合材料混杂管的比吸能相比Al管、复合材料管分别提高了42.6%和23.9%,混杂管的总吸能比Al、复合材料管单独实验之和增加了36.4%。通过对六边形薄壁管压缩实验的仿真分析,得到的载荷位移曲线和总吸能与实验结果对比较好。证明了混杂管的外层复合材料约束了内层金属的径向变形,从而提高了比吸能和总吸能量。

胞元尺寸对选区激光熔化18Ni300正六边形蜂窝结构轴向压缩性能影响研究

为明确胞元尺寸对正六边形薄壁蜂窝结构的轴向承载与压缩性能的影响,通过选区激光熔化制备了直径10 mm、高度15 mm、壁厚0.1 mm、填充胞元尺寸分别为1.75 mm、2.25 mm、2.75 mm和5 mm的正六边形18Ni300薄壁正六边形蜂窝试样,通过轴向压缩分析了试样的承载能力和缓冲吸能性能。结果表明,胞元尺寸2.25 mm以上的试样压缩时发生叠缩变形,且随着胞元尺寸减小,单位体积承载力和比吸能增加;但当胞元尺寸减小到1.75 mm时,试样压缩时发生外翻撕裂破坏,单位体积承载力和比吸能显著下降。