编织碳纤维/环氧树脂复合材料热扩散仿真

摘要：

对编织碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料的三维热扩散性能进行有限元仿真研究.通过TexGen软件创建20层编织CF/EP复合材料三维仿真模型,计算了不同孑隙率样品的有效体积比热和热导率来设置材料属性,并使用幅值曲线模拟周期性点光源进行仿真.首先以孑隙率为0％的样品为例,采用非线性拟合求解热扩散系数,选出最优的调制频率范围为0.1～2.0 Hz.在此基础上研究了孔隙率对复合材料热扩散性能的影响.结果 表明,编织CF/EP复合材料在平面内的热扩散系数随着孔隙率的增大而减小,孔隙率小于1.55％时,孔隙率每增加1％,热扩散系数下降5.4％.孔隙率大于1.55％时,下降速度变慢,仅为2.4％.在平面内沿着经纱和纬纱方向的热扩散较快,经(纬)纱45°方向的热扩散较慢,而在垂直方向上,由于点光源的穿透性使法向的热扩散最快,体现了热扩散的各向异性.

关键词：碳纤维;复合材料;有限元法;热扩散系数;热导率;孔隙率

所属期刊栏目：38

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金50875174

在线出版日期：2021-10-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2927-2934