不同缘条宽度复合材料C型柱轴向压缩吸能特性

针对不同缘条宽度的复合材料薄壁C型柱开展准静态轴向压缩实验,通过CT扫描分析其轴向压缩失效模式及破坏机理,利用吸能特性评估参数分析不同缘条宽度对C型柱轴向压缩吸能特性的影响。建立复合材料C型柱单层壳模型与多层壳模型,通过对比轴向压缩仿真与实验获得的失效模式、载荷-位移曲线以及吸能特性评估参数,来验证模型有效性。结果表明:缘条宽度对C型柱轴向压缩失效模式和吸能特性的影响较大,缘条宽度为25 mm和30 mm的C型柱在轴向压缩载荷作用下能够以稳态渐进的形式发生失效,且吸能特性较好;C型柱多层壳模型仿真获得的平均压缩载荷、总吸能及比吸能偏差在5%以内,单层壳模型仿真获得的平均压缩载荷、总吸能及比吸能偏差在8%以内,多层壳模型轴向压缩仿真精度更高。

复合材料机身C型柱准静态压溃仿真及失效模式

为了研究复合材料机身薄壁C型柱结构轴向压溃吸能特性、失效模式及C型柱多层壳单元建模方法,建立多层壳单元有限元模型,基于准静态轴向压溃实验结果进行对比验证。结果表明:C型柱多层壳单元模型能够在一定程度上模拟层间分层失效及压溃过程中的局部弯曲变形和层束弯曲失效模式;仿真与实验的载荷-位移曲线吻合性较好,压溃初始峰值载荷,比吸能以及压溃均值偏差较小;但C型柱结构压溃初始峰值载荷较大,载荷效率较低,需通过优化设计进一步降低其初始载荷峰值。