埋入电缆的复合材料构件热应力分析

针对电缆埋入纤维增强复合材料板的热应力问题,建立了纤维增强复合材料板三维有限元分析模型,选定常温与树脂软化温度区间(25~80)℃,利用ANSYS软件模拟计算了构件在均匀温度场中由于各层部件之间的热膨胀系数差异而引起的热应力,并对模拟结果进行了分析,为优化埋入复合材料的电缆结构中电缆型号与密度提供了依据。分析结果表明:构件最大热应力与热载荷成正比,出现在树脂富集区与复合材料界面处;电缆间距为(8~10)mm时热应力会出现极大值,之后随着间距的增大而逐渐减小;构件不同区域最大热应力不同,但均出现在结构的边缘和夹角处;在热环境下埋入电缆的构件最大变形量比未埋入电缆时降低了约5%,因此若要保持足够的对准精度则需要考虑电缆的埋入密度。研究结论对设计复合材料板电缆埋入结构具有一定的参考价值和指导意义。