法向载荷下含金属预埋件碳纤维层合板强度分析

摘要：

建立了含圆柱形金属预埋件和阶梯形金属预埋件碳纤维/环氧树脂层合板的三维分析模型,单层板简化为三维正交各向异性材料.采用有限元方法对法向载荷下含金属预埋件四边简支层合板进行了应力分析,给出了发生初始损伤单层板各材料主方向应力分布和金属预埋件的VON MISES应力分布.基于复合材料单层板的最大应力强度准则给出了两种分析模型的极限载荷.分析结果表明,含圆柱形预埋件层合板初始损伤发生在45°铺层靠近孔边的2点钟方位,破坏模式为基体剪切破坏;含阶梯型预埋件层合板初始损伤发生在-45°铺层靠近孔边的10点钟方位,破坏模式为基体拉伸破坏.法向载荷作用下,阶梯型预埋件结构比圆柱形预埋件结构具有更大的传力面积,大部分纤维处于适宜的受拉状态,其极限载荷比圆柱形预埋件结构提高了40.36％.

关键词：碳纤维、复合材料、层合板、金属预埋件、强度分析

分类号：TB332;TB333(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金民航联合基金重点项目U1233202/F01;中国民航飞行学院科研基金2008-20;民航局科技项目重大专项MHRD201240

在线出版日期：2014-04-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：85-89