基于不同工况的碳纤维复合材料力学性能研究

摘要：

为提高碳纤维复合材料仿真模型的开发精度,该研究根据试验测试所获得的碳纤维复合材料基本力学性能参数和失效过程,利用基于刚度退化矩阵的复合材料渐进损伤模型,通过有限元分析技术揭示碳纤维复合材料在不同工况下的变形规律.研究表明:碳纤维复合材料在单一载荷下的应力应变量表现出线弹性变化规律,无明显的塑性形变现象.然而,在剪切和弯曲载荷下,由于复合材料内部存在纤维扭结、拔出及分层破坏等复杂破坏现象,材料宏观应力应变量在中后期表现出显著的非线性变化规律.同时,不同工况下的仿真与试验曲线间的对比误差也满足工程应用要求,表明复合材料渐进损伤模型可以满足模拟碳纤维复合材料多工况下的损伤失效过程,并为基于碳纤维复合材料的轻量化开发提供指导.

关键词：碳纤维复合材料、有限元分析、复合材料渐进损伤模型、力学表征、损伤参数、多工况

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家重点研发计划2019YFE0124100

在线出版日期：2023-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：79-84