纤维增强复合材料薄壁圆管扭转失效分析

• 作者: 关志东 孙伟 蒋思远 贾云超 黎增山
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 扭转失效 非线性屈曲 裂纹扩展 层间分层 初始缺陷
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 2187-2196
• 页数: 10页
• 分类号: TB330.1
• 字数: 5210字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20151217.003

摘要

对碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)薄壁圆管的扭转屈曲、失效载荷和失效模式进行了试验和数值模拟。试验观察圆管在扭矩作用下的3种失效模式，分析了不同失效模式的特征和机理。考虑圆柱壳的初始缺陷和非线性屈曲等因素，利用 ABAQUS建立了圆管屈曲和损伤的有限元模型。结果表明：屈曲诱发圆管表面微裂纹的产生和扩展，对圆管的失效有着加速作用；扭转失效过程中圆管层间应力较低，层间分层主要由管壁突然的破坏产生；圆柱壳的初始缺陷对屈曲和失效载荷的模拟影响较大，本文通过对比计算结果和试验数据确定了圆管的初始缺陷系数；损伤模型的数值模拟结果与试验数据相一致，验证了有限元模型的有效性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	关志东	北京航空航天大学航空科学与工程学院	93	821	14.0	26.0
2	孙伟	北京航空航天大学航空科学与工程学院	22	87	5.0	8.0
3	黎增山	北京航空航天大学航空科学与工程学院	33	112	6.0	8.0
4	贾云超	北京航空航天大学航空科学与工程学院	4	36	4.0	4.0
5	蒋思远	北京航空航天大学航空科学与工程学院	3	8	2.0	2.0