CFRP復合材料層合圓筒軸向壓縮試驗與數值模擬

       制備了端部帶有加強箍的三種不同高度的碳纖維增強復合材料(CFRP)厚壁圓筒和層合板試樣；對圓筒試樣進行了準靜態軸向壓縮性能實驗和速度在7. 67-12. 01 m.sl范圍內的軸向沖擊壓縮試驗，分別研究了長徑比、沖擊速率、端部加強等因素對軸向抗壓強度、失效模式的影響規律；對CFRP層合板試樣進行了不同應變率下的面內壓縮試驗。運用ANSYS/I_S DYNA軟件對落錘加載下復合材料圓筒的響應過程進行了數值模擬。結果表明：采用端部加強方式不僅可以避免CFRP圓筒出現端部“開花式”漸進破壞的失效模式，而且能有效提高軸向抗壓強度；層合板和圓筒試樣的抗壓強度均具有明顯的正應變率效應；數值模擬結果與實驗數據具有較好的一致性。

      本文中針對制備的一種能夠承載軸向大載荷的CFRP復合材料層合厚壁圓筒構件，研究了圓筒長徑比、端部加強、撞擊速度等因素對其失效模式、抗壓強度的影響規律。并運用ANSYS/LS DYNA有限元軟件對圓筒的落錘沖擊實驗進行了數值模擬。

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