付尚琛
,
周颖慧
,
石立华
,
司卿
,
王栋
,
徐吉峰
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140605.006
为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)在雷电流作用下的损伤规律,对CFRP进行了雷电流直接效应实验和电-热耦合效应仿真.首先,利用冲击电流发生装置进行了雷电流的直接效应实验,对比了不同电流峰值情况下CFRP的表面损伤情况,并通过C扫描观察了内部损伤.实验结果表明:CFRP的损伤范围随电流峰值增大而显著增大,且内部损伤的范围远大于表面损伤的范围.之后,对试件进行了电-热耦合有限元分析,并利用叠加的温度场范围近似表示内部损伤的范围,与实验结果的对比说明了此方法的有效性.不同类型及不同作用积分的冲击电流作用下的电-热耦合分析结果表明,作用积分是影响损伤范围的重要因素.
关键词:
复合材料
,
雷电流
,
电-热耦合
,
损伤
,
C扫描
尹俊杰
,
李曙林
,
姚学玲
,
常飞
,
张先航
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160407.001
为了对含紧固件复合材料层压板的雷击烧蚀损伤特征进行分析，根据雷击过程中的能量平衡关系，建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤数学分析模型。基于该分析模型，在 ABAQUS中建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤分析三维有限元模型，并对不同电势边界条件下的雷击烧蚀损伤进行了分析。分析结果表明：由于金属紧固件的存在，雷电流可以通过紧固件沿层压板结构厚度方向传导，然后在各铺层内进行电流分配，各方向铺层传导雷电流的能力与该层电势梯度方向和电势梯度方向的电导率有关；在不同的电势边界条件下，各层的电势分布有所差异，从而导致了各铺层传导雷电流能力的不同，最终引起不同的雷击烧蚀损伤分布。通过本文的研究，能够对含紧固件复合材料层压板结构的雷击烧蚀损伤特征有定性的认识。
关键词:
复合材料层压板
,
紧固件
,
雷电流
,
烧蚀损伤特征
,
热
,
电耦合分析
