复合材料雷击放电效应三维数值模拟

摘要：

建立长空气间隙及复合材料层合板三维有限元模型，采用棒-板长间隙正极性流注生长概率模型为基于经典流注理论的随机放电模型。计算空气间隙区域内各网格点电位，列出电极周围所有流注待发展路径，计算每条流注待发展路径的生长时间，确定具有最小生长时间路径为优先选择路径。流注到达复合材料层合板后选流注与板交叉点作为雷击附着点进行复合材料层合板雷击直接效应分析，获得复合材料层合板在雷电压作用下电势、温度及热应力分布。计算结果表明，流注瞬间产生的高电势、温度及热应力主要沿顶层电导率最大方向对称扩展，所研究的初步结果可作为定性描述；为准确模拟复合材料的雷击放电效应过程，需进一步考虑复合材料的雷击烧蚀及热力学等破坏机理。

关键词：雷击、复合材料层合板、电势、温度、热应力

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金51475369；航空科学基金2013ZF53068；西北工业大学基础研究基金JC20110257

在线出版日期：2014-12-08（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：13-20