基于LS-DYNA的CFRP方管轴向压溃仿真方法研究

在LS-DYNA中建立了碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic,简称“CFRP”)方管的轴向压溃力学仿真模型,通过MAT54材料控制参数、多层建模方法和触发对仿真结果的影响研究,获得了一套精度较高的CFRP方管压溃仿真方法。研究中首先通过碳纤维复合材料压缩实验获取CFRP材料的基本参数,非物理参数通过对参数反复调整优化获取最优值,接着研究了不同层数的壳单元建模方法,分别选用了单层壳、双层壳、三层壳和四层壳进行建模,最后分析触发角对单层壳模型和双层壳模型的影响。研究表明当模型采用双层壳模型,选用45°触发角时,模型有最高的精度,峰值力误差为3.79%,吸能误差为2.55%。本文所研究的材料模型及有限元建模方法,对提高复合材料结构仿真精度有重要意义。

CFRP方管单钉连接结构强度试验与数值模拟

对四种螺栓直径不同的碳纤维层压成型方管单钉连接结构进行压缩试验,得到了连接结构的压缩极限破坏载荷和载荷-位移曲线,分别建立了基于能量演化的复合材料方管螺栓连接结构渐进损伤分析模型,模拟复合材料方管螺栓连接结构压缩载荷下的失效过程和失效模式,分析了不同螺栓直径下CFRP层合方管的孔边应力分布和损伤扩展情况。基于验证过的有限元模型,深入分析了铺层角度的变化对CFRP方管极限压缩载荷的影响。

内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土轴压短柱承载力计算初探

目的研究内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土轴压短柱的承载力.方法进行了12根内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土轴压短柱和6根普通方钢管高强混凝土轴压短柱的试验研究和理论分析,探讨了与试件的含钢率及CFRP圆管与方钢管的相对配置率之间的关系以及它们对承载力的影响.结果承载力随着含钢率及CFRP圆管与方钢管的相对配置率的增大而提高,回归得到了内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土轴压短柱的承载力计算初探公式.结论承载力计算公式的理论计算结果与试验结果吻合良好,证明了提出的计算公式的正确性.

CFRP筋带方向及端部锚固对加筋土抗剪强度的影响

采用CFRP筋带作为加筋材料进行直剪试验 ,通过改变CFRP筋带的方向以及CFRP筋带端部的锚固 ,研究这种加筋材料对加筋土抗剪强度和剪切变形的影响。试验表明 ,筋带方向及筋带端部的锚固 ,不但可以提高加筋土的抗剪强度 。

内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土柱的承载力分析

运用统一强度理论,采用薄壁圆筒的统一极限解,并考虑了CFRP圆管的材料特点,推得内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土短柱的极限承载力计算公式。与有关文献试验数据进行比较,吻合良好,验证了公式的合理性。同时分析了拉压比α、材料强度参数b、含钢率n和相对配置率β对极限承载力的影响。该结果为内置CFRP圆管的方钢管高强混凝土柱的承载力分析计算提供了一定的理论依据。