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题名碳纤维双边柔性法兰压缩刚度计算方法
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作者
刘承霖
刘建邦
李峰
张恒铭
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机构
陆军工程大学野战工程学院
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出处
《陆军工程大学学报》
2024年第2期63-70,共8页
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基金
国家自然科学基金(52278288)。
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文摘
综合复合材料细观力学的复合原理、修正复合原理提出了碳纤维(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)双边柔性法兰刚度计算方法,基于三维弹性理论推导了复杂铺层法兰的等效材性参数,根据法兰根部的变形协调条件,利用梁弯曲近似微分方程推导了法兰压缩刚度计算表达式。为分析与验证压缩刚度理论模型,基于既有铺层法兰,建立了3组法兰管试件的有限元模型,令管身端部承受均匀分布的压力,求解获得法兰根部的轴向压缩位移继而求得压缩刚度。结果表明,在同样法兰材质和相同荷载作用下,法兰越厚,对应的压缩刚度越小,有限元模型获得的压缩刚度在初始阶段略有增加,在30 MPa左右的压应力时达到稳定,理论模型计算的压缩刚度值则不随荷载变化。3组试件有限元模型与理论模型计算结果误差不超过4%,表明CFRP双边柔性法兰压缩刚度计算方法正确可行。
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关键词
碳纤维双边柔性法兰
复合材料法兰连接
三维弹性等效模量
压缩刚度
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Keywords
carbon fiber reinforced polymer(CFRP)bilateral flexible flange
composite flange connection
three-dimensional elastic equivalent modulus
compressive stiffness
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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