金属-碳纤维增强树脂复合材料复合型柱壳屈曲特性试验及数值

为开展金属-碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)复合型柱壳屈曲特性试验及数值研究,制作2组金属-CFRP复合型柱壳及金属柱壳,并对其几何误差检测,试验研究了金属-CFRP复合型柱壳屈曲特性。其次,基于真实几何缺陷,开展了复合型和金属柱壳线性屈曲及非线性屈曲分析,数值与试验具有良好一致性。最后,讨论了CFRP铺层角度、层数对复合型柱壳非线性屈曲载荷影响。结果表明:复合型及金属柱壳试验载荷误差分别为8.29%和6.77%,试验重复性良好;CFRP层可使金属柱壳获得70%的极限载荷增益,并可减弱金属层破坏强度;随着铺设层数增加,复合型柱壳受外压下的铺设角度相应减小,最佳铺设角度为65°~85°,且该范围内,铺设层数影响较小,相同铺设层数下载荷值最大相差7.56%,最小相差为0.57%。