吴维清
,
朱俊
,
王继辉
,
舒明杰
,
欧阳佳斯
玻璃钢/复合材料
从实验及数值模拟两个方面研究均一波纹缺陷对复合材料层合板刚度影响.采用VARI成型工艺制作复合材料波纹板试样,通过压缩测试测得其主杨氏模量和泊松比.利用有限元分析软件ANSYS构建复合材料波纹板模型,预测压缩载荷下复合材料波纹板的刚度,研究纤维体积分数和波纹比对刚度影响.结果表明,纤维波纹对复合材料刚度有很大的影响,尤其是Ex的下降趋势非常明显;在纤维最大偏转角处,试样易发生剪切破坏;波纹比对波纹板刚度影响的变化趋势几乎不受纤维体积含量的影响,实验结果与ANSYS模拟结果有较好的一致性.
关键词:
波纹
,
有限元
,
最大偏转角
,
刚度
朱俊
,
吴维清
,
欧阳佳斯
,
王继辉
,
倪爱清
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160102.001
基于经典层合板理论(CLT),提出一个多参数解析模型,定量研究了面外波纹缺陷对含波纹缺陷的复合材料层合板弹性模量、剪切模量和泊松比等弹性性能的影响.结果表明:面外波纹对主弹性模量、Z向弹性模量、X-Z平面剪切模量和面内泊松比都产生了显著影响;对于碳纤维/环氧树脂材料体系算例,在特定波纹比和波纹区域范围内,面内泊松比出现了负值.该建模方法为研究波纹缺陷对复合材料层合板弹性性能影响提供了参考.
关键词:
缺陷
,
面外波纹
,
经典层合板理论
,
层合板
,
弹性性能
欧阳佳斯
,
倪爱清
,
朱俊
,
吴维清
玻璃钢/复合材料
基于有限元分析方法,针对复合材料在风电叶片制造过程中可能出现的缺陷——纤维波纹,建立了一种有限元微观模型预测单向均一波纹板的力学性能.在ANSYS软件中,采用参数化建模方法,建立正弦曲线状波纹的单胞模型,即代表性体积元(RVE).采用均匀化方法,建立周期性边界条件,求出不同的加载条件下平均应力与应变关系,进而得到等效刚度.此外,对轴向压缩载荷下纤维基体局部应力进行了数值模拟和计算.结果表明,波纹比对复合材料刚度影响较大,特别是纵向杨氏模量损失严重,正应力和层间应力在沿波纹方向发生了显著变化.
关键词:
复合材料
,
纤维波纹
,
有限元分析
,
刚度
,
应力
