含预裂缝复合材料缠绕圆柱壳轴压承载特性分析

• 作者: 朱子旭 朱锡 李华东 陈悦
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 复合材料 缠绕圆柱壳 裂缝 失效模式 极限荷载
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 页码范围: 150-154
• 页数: 5页
• 分类号: TB332.1
• 字数: 2631字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/j.issn.1005-023X.2017.07.023

摘要

为探究穿透裂缝对复合材料缠绕圆柱壳承载能力及失效模式的影响,首先开展不同壁厚含预裂缝复合材料缠绕圆柱壳轴向压缩试验.对于A系列厚壁圆柱壳,裂缝导致承载能力下降53.96%,失效模式由局部屈曲转化为裂缝扩展、脆性断裂;而B系列薄壁圆柱壳均发生局部屈曲,裂缝使承载能力下降12.59%.其次,采用有限元软件ABAQUS 6.14,基于非线性RIKS算法,建立轴压作用下含预裂缝复合材料圆柱壳极限承载能力计算模型,通过引入Hashin失效准则及损伤演化判据,预测结构渐进破坏模式及极限荷载.数值结果与试验数据吻合良好,最大误差为7.01%,验证了数值算法的可靠性.在此基础上,探讨裂缝方向、缠绕角度对含预裂缝复合材料圆柱壳极限承载的影响,可知:对于±55°螺旋铺层复合材料圆柱壳,随裂缝角度α增加,极限承载能力先升高再降低,当α=45°时,具备最大承载能力;对于含开缝角α=15°、45°、55°缠绕圆柱壳,随缠绕角θ增加,其承载能力呈先上升后下降趋势.且开缝角越小,缠绕角度对极限荷载的影响越大,当缠绕角θ=30°时,达到最大承载能力.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱锡	海军工程大学舰船工程系	356	4744	35.0	51.0
2	李华东	海军工程大学舰船工程系	52	172	6.0	10.0
3	朱子旭	海军工程大学舰船工程系	13	26	3.0	4.0
4	陈悦	海军工程大学舰船工程系	13	37	4.0	5.0