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碳纤维增强复合材料多孔阵列薄壁圆管的抗冲击与吸能性能
1
作者
金跃
缪馥星
《兵工学报》
北大核心
2025年第2期103-111,共9页
为改善薄壁圆管的抗冲击与吸能性能,设计一种多孔阵列薄壁碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composites,CFRP)管,研究其分别在轴向和横向冲击载荷下的抗冲击与吸能性能。基于有限元法建立CFRP多孔阵列薄壁管在冲击载荷作用...
为改善薄壁圆管的抗冲击与吸能性能,设计一种多孔阵列薄壁碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composites,CFRP)管,研究其分别在轴向和横向冲击载荷下的抗冲击与吸能性能。基于有限元法建立CFRP多孔阵列薄壁管在冲击载荷作用下的有限元模型,并分析不同铺层角度对此结构的抗冲击与吸能性能的影响。数值分析结果表明:相比普通薄壁CFRP圆管和方管,在轴向和横向冲击载荷作用下,CFRP多孔阵列薄壁圆管有更高的比吸能和峰值载荷,而过高的峰值载荷对被保护的结构不利,但可通过改变CFRP的铺层角度而改变冲击峰值载荷和比吸能值;在轴向冲击载荷下,多孔阵列薄壁圆管铺层角度由[90°/45°/90°/0°]2S变为[90°/0°/90°/0°]2S时,有效压缩位移内的最大压缩载荷降低约10.1%,比吸能值提高约15.1%。研究结果将对CFRP薄壁管的轻量化和抗冲击性能提升的工程应用具有一定的指导意义。
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关键词
碳纤维增强复合材料
多孔阵列薄壁圆管
抗冲击性能
能量吸收
有限元分析
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职称材料
题名
碳纤维增强复合材料多孔阵列薄壁圆管的抗冲击与吸能性能
1
作者
金跃
缪馥星
机构
宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室
乌镇实验室超材料研究中心
出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第2期103-111,共9页
基金
国家自然科学基金项目(11872218,11572161,11302109)
机械结构强度与振动国家重点实验室(SV2016-KF-17)
浙江省“近海结构冲击安全防护与健康监测”重点科技创新团队(2013TD21)。
文摘
为改善薄壁圆管的抗冲击与吸能性能,设计一种多孔阵列薄壁碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Composites,CFRP)管,研究其分别在轴向和横向冲击载荷下的抗冲击与吸能性能。基于有限元法建立CFRP多孔阵列薄壁管在冲击载荷作用下的有限元模型,并分析不同铺层角度对此结构的抗冲击与吸能性能的影响。数值分析结果表明:相比普通薄壁CFRP圆管和方管,在轴向和横向冲击载荷作用下,CFRP多孔阵列薄壁圆管有更高的比吸能和峰值载荷,而过高的峰值载荷对被保护的结构不利,但可通过改变CFRP的铺层角度而改变冲击峰值载荷和比吸能值;在轴向冲击载荷下,多孔阵列薄壁圆管铺层角度由[90°/45°/90°/0°]2S变为[90°/0°/90°/0°]2S时,有效压缩位移内的最大压缩载荷降低约10.1%,比吸能值提高约15.1%。研究结果将对CFRP薄壁管的轻量化和抗冲击性能提升的工程应用具有一定的指导意义。
关键词
碳纤维增强复合材料
多孔阵列薄壁圆管
抗冲击性能
能量吸收
有限元分析
Keywords
carbon fiber reinforced composites
thin-walled circular tube with porous arrays
impact resistance
energy absorbing
finite element analysis
分类号
O347.3 [理学—固体力学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
碳纤维增强复合材料多孔阵列薄壁圆管的抗冲击与吸能性能
金跃
缪馥星
《兵工学报》
北大核心
2025
0
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