碳纤维增强三明治复合材料的结构设计和性能,具有小角度网格
Mengyu Wang1,2,3, Yonglian Sun4, Weiwei Zhao1,2,3
1AVIC Research Institute for Special Structures of Aeronautical Composite, Ji'nan 250023, China.
与传统的二维周期结构相比,小角度格子三明治复合材料提供了优越的抗变形能力. 调整核心支角度和高度显著提高曲性能,并影响这些先进复合板的压缩故障模式.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 复合材料 复合材料 复合材料
- 结构力学 结构力学
背景情况:
- 现有的三明治复合材料往往涉及性能,可制造性和结构完整性之间的权衡.
- 二维 (2D) 周期性和三维 (3D) 格子结构具有明显的优点和局限性.
- 优化三明治复合材料的性能需要了解核心几何和机械负荷之间的相互作用.
研究的目的:
- 设计和制造新的小角度网格三明治复合材料和碳纤维复合板.
- 调查核心支角度和高度对曲和平面压缩性能的影响.
- 通过有限元模拟分析故障机制并验证实验发现.
主要方法:
- 制造小角度格子三明治复合材料和碳纤维复合板.
- 实验测试,以评估曲和平面压缩性能.
- 使用ABAQUS进行模拟,验证和故障机制分析的有限元分析.
主要成果:
- 与2D和3D对应器相比,小角度网格结构显示了增强的抗变形性能和更容易的制造.
- 小角芯具有优越的曲性能;缩小角度 (例如,到60°) 会显著增加曲故障负载.
- 增加核心高度会增加曲负荷,而压缩失效则主要是核心纹和崩,角度影响因高度而异.
结论:
- 小角格子三明治复合材料为改善结构性能提供了有前途的设计.
- 优化核心角度和高度对于定制曲和压缩特性至关重要.
- 核心剪切故障是曲的主要模式,而核心纹/崩则控制压缩故障.
更多相关视频
11:07Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior
Published on: June 27, 2018
06:26Experimental Implementation of a New Composite Fabrication Method: Exposing Bare Fibers on the Composite Surface by the Soft Layer Method
Published on: October 6, 2017
相关概念视频
Fiber Reinforced Concrete
Design of Prismatic Beams for Bending
Design Example: Distributing Reinforcements in Concrete Sections
Ferrocement
Reinforcements in Concrete
Unsymmetric Loading of Thin-Walled Members: Problem Solving
To compute the shear forces, find the shear flow at a specific distance from the endpoint using the vertical shear and the moment of inertia values. The total shear force on the flange is calculated by integrating the shear flow from one end of the flange to the other.
Next, calculate the moments of...
